NASA traži lutajuće planete pomoću umjetne inteligencije i gravitacijskih mikroleća

Lutajući planeti

Znanstvenici su dosad pronašli na tisuće egzoplaneta od kojih većina kruži oko zvijezda domaćina. Nasuprot tome, otkriveno je relativno malo svjetova koji slobodno lutaju kroz galaksiju kao takozvani odmetnuti planeti, nevezani za bilo koju zvijezdu.

Mnogi astronomi vjeruju da su ti planeti češći nego što smo mislili, ali da naše metode otkrivanja takvih planeta nisu dovoljno precizne. Većinu egzoplaneta otkrili smo pomoću njihovog tranzita odnosno uočavanjem sjene koju bacaju na zvijezdu domaćina. Budući da lutajući planeti nemaju svoje zvijezde, najčešće ih je teško identificirati.

Metoda mikroleće i efekt paralakse

NASA-in svemirski teleskop Nancy Grace Roman provest će istraživanje kako bi otkrio egzoplanete koristeći moćne širokopojasne tehnike. Zvijezde u našoj galaksiji su u stalnom pokretu, a slučajna poravnanja mogla bi nam pomoći u pronalasku odmetnutih planeta. Kada se lutajući planet točno poravna s udaljenom zvijezdom, ona zasja na specifičan način odnosno gravitacija planeta djeluje kao leća koja nakratko povećava svjetlost pozadinske zvijezde. Iako bi Roman pomoću gravitacijske mikroleće, mogao pronaći skitajuće planete, postoji jedan nedostatak – udaljenost planeta ne može se točno izračunati.

Znanstvenik iz NASA-inog centra za svemirske letove Goddard, dr. Richard K. Barry, razvija koncept istraživanja pod eng. nazivom Contemporaneous LEnsing Parallax and Autonomous Transensient Assay (CLEoPATRA) kako bi iskoristio efekt paralakse za izračunavanje ovih udaljenosti. Paralaksa je prividni pomak u položaju objekta kako ga vide promatrači s različitih lokacija. Naš mozak iskorištava drugačije pozicije naših očiju kako bismo mogli vidjeti i dubinu. Astronomi su u 19. stoljeću po prvi put utvrdili udaljenosti do obližnjih zvijezda koristeći ovaj efekt. Mjerili su kako se njihov položaj mijenjao u odnosu na pozadinske zvijezde.

Kod metode mikroleće, prividno poravnanje planeta i udaljene pozadinske zvijezde uvelike ovisi o položaju promatrača. U ovom slučaju, dva pošteno udaljena promatrača, svaki opremljen preciznim satom, svjedočila bi istom efektu mikroleće, no u različita vremena. Vremenska razlika između ta dva promatranja omogućuje znanstvenicima da odrede udaljenost planeta.

https://kozmos.hr/nasa-zapocela-razvoj-svemirskog-teleskopa-roman/

Lanisranje ClEoPATRA-e 2025.?

Ako želi maksimizirati učinak paralakse, CLEoPATRA bi se trebala pripremiti za lansiranje otprilike u isto vrijeme kad i svemirski teleskop Roman, krajem 2025. Time bi dobila vlastitu orbitu oko Sunca te dovoljnu udaljenost od Zemlja za učinkovito mjerenje paralakse.

CLEoPATRA-u bi također podržao PRime-focus Infrared Microlensing Experiment (PRIME), zemaljski teleskop kojeg trenutno opremaju kamerom s četiri detektora razvijenom za misiju Roman. Procjene masa planeta koje su pomoću mikroleća oktrili Roman i PRIME, bit će značajno poboljšane istovremenim opažanjima paralakse koje pruža CLEoPATRA.

“CLEoPATRA bi bila na velikoj udaljenosti od glavne zvjezdarnice, bilo da se radi o Romanu ili o teleskopu na Zemlji”, rekao je Barry. “Signal paralakse trebao bi nam omogućiti prilično precizno izračunavanje masa tih objekata.”

https://kozmos.hr/hubble-snimio-prekrasan-primjerak-einsteinovog-prstena/

Stela Ishitani Silva, znanstvena asistentica u NASA-inom centru za svemirske letove Goddard i dr. sc. na Katoličkom sveučilištu Amerike u Washingtonu rekla je da će razumijevanje odmenutnih planeta pomoći u popunjavanju nekih praznina u našem znanju o formiranju planeta.

“Želimo pronaći još odmetnutih planeta i pokušati dobiti informacije o njihovim masama, kako bismo mogli razaznati imaju li svi oni zajedničke karakteristike”, izjavila je Ishitani Silva. “Mjerenje mase važno je za razumijevanje njihovog razvoja.”

Umjetna inteligencija – RAMjET

Kako bi učinkovito pronašla te planete, CLEoPATRA će koristiti umjetnu inteligenciju. Dr. Greg Olmschenk, postdoktorski istraživač koji radi s Barryjem, razvio je umjetnu inteligenciju pod nazivom RApid Machine learnEd Triage (RAMjET).

“Radim sa specifičnim vrstama umjetne inteligencije koje se zovu neuronske mreže“, rekao je Olmschenk. “To je vrsta umjetne inteligencije koja će učiti na primjerima. Dakle, dajete mu hrpu primjera stvari koje želite pronaći i stvari za koje želite da se filtriraju, a on zatim nauči kako prepoznati obrasce u tim podacima i pronalazi stvari koje želite zadržati. ”

Na kraju, AI nauči što je potrebno za identifikaciju i filtrira važne informacije.RAMjET će također pomoći CLEoPATRI da prevlada iznimno ograničenu brzinu prijenosa podataka. CLEoPATRA će morati promatrati milijune zvijezda svakih sat vremena, a nema načina da sve te podatke pošalje na Zemlju. Svemirska letjelica morat će analizirati podatke na licu mjesta te poslati natrag samo mjerenja izvora za koje otkrije da su mikroleće.

“CLEoPATRA će nam omogućiti visoko precizno procjenu masa mnogih planeta koje su otkrili Roman i PRIME”, rekao je Barry. “Možda nam po prvi puta omogući i procjenu mase odmetnutog planeta. Ovo je prilično cool i uzbudljivo. Radi se o zlatnom dobu za astronomiju i jako sam uzbuđen zbog toga.”

https://kozmos.hr/umjetna-inteligencija-nam-je-omogucila-najjasniji-pogled-na-svemir-do-danas/

Pridružite se raspravi u našoj Telegram grupi.KOZMOS Telegram

–t.me/kozmoshr

Izvori:

Freijat J. (5. listopada 2021.), NASA Scientist Looks to AI, Lensing to Find Masses of Free-Floating Planets, nasa.gov (18. listopada 2021.)

Lea R. (11. listopada 2021.) NASA to Use Artificial Intelligence to Discover Rogue Exoplanets Wandering the Galaxy, Newsweek.com (pristupljeno 18. listopada 2021.)

Freijat J. (12. listopada 2021.), NASA Searching for Free-Floating Planets Using Artificial Intelligence and Gravitational Microlensing, NASA’s Goddard Space Flight Center, Scitechdaily.com (pristupljeno 18. listopada 2021.)

Silman R. (13. listopada 2021.), NASA is using artificial intelligence and gravitational microlensing to look for free-floating planets, en.brinkwire.com (pristupljeno 18. listopada 2021.)