Caros Leitores;
Cientistas adicionaram recentemente 301 exoplanetas recém-validados à contagem total de exoplanetas. A multidão de planetas é a última a se juntar aos 4.569 planetas já validados que orbitam uma infinidade de estrelas distantes. Como os cientistas descobriram um número tão grande de planetas, aparentemente de uma só vez? A resposta está em uma nova rede neural profunda chamada ExoMiner.
Redes
neurais profundas são métodos de aprendizado de máquina que aprendem
automaticamente uma tarefa quando fornecidos com dados
suficientes. ExoMiner é uma nova rede neural profunda que alavanca o
supercomputador Pleiades da NASA e pode distinguir exoplanetas reais de
diferentes tipos de impostores, ou "falsos positivos". Seu
design é inspirado por vários testes e propriedades que os especialistas
humanos usam para confirmar novos exoplanetas. E aprende usando
exoplanetas confirmados no passado e casos falsos positivos.
O
ExoMiner complementa as pessoas que são profissionais em vasculhar dados e decifrar o que é e o
que não é um planeta. Especificamente, os dados coletados
pela espaçonave Kepler da NASA e K2, sua missão
subsequente. Para missões como o Kepler, com milhares de estrelas em seu
campo de visão, cada uma com a possibilidade de hospedar múltiplos exoplanetas
em potencial, é uma tarefa extremamente demorada se debruçar sobre enormes
conjuntos de dados. O ExoMiner resolve esse dilema.
"Ao
contrário de outros programas de aprendizado de máquina para detecção de
exoplanetas, o ExoMiner não é uma caixa preta - não há mistério de por que ele
decide que algo é um planeta ou não", disse Jon Jenkins, cientista de
exoplanetas do Ames Research Center da NASA no Vale do Silício da
Califórnia. "Podemos explicar facilmente quais recursos nos dados
levam o ExoMiner a rejeitar ou confirmar um planeta".
Qual é a diferença entre um exoplaneta confirmado e
validado? Um planeta é "confirmado", quando diferentes técnicas de
observação revelam características que só podem ser explicadas
por um planeta. Um planeta é "validado" usando estatísticas -
significando quão provável ou improvável é ser um planeta com base nos dados.
Em um artigo aceito para publicação no The Astrophysical Journal,
a equipe da Ames mostra como ExoMiner descobriu os 301 planetas usando dados do
conjunto restante de planetas possíveis - ou candidatos - no Arquivo
Kepler. Todos os 301 planetas validados por máquina foram originalmente
detectados pelo pipeline do Kepler Science Operations Center e promovidos a
candidatos a planeta pelo Kepler Science Office. Mas até o ExoMiner,
ninguém era capaz de validá-los como planetas.
O artigo também demonstra como o ExoMiner é mais preciso e
consistente em descartar falsos positivos e melhor capaz de revelar as
assinaturas genuínas dos planetas orbitando suas estrelas-mãe - ao mesmo tempo
que dá aos cientistas a capacidade de ver em detalhes o que levou o ExoMiner à
sua conclusão.
"Quando o ExoMiner diz que algo é um planeta, você pode ter
certeza de que é um planeta", acrescentou Hamed Valizadegan, líder do
projeto ExoMiner e gerente de aprendizado de máquina da Associação de Pesquisa
Espacial das Universidades em Ames. "O ExoMiner é altamente preciso
e, de certa forma, mais confiável do que os classificadores de máquinas
existentes e os especialistas humanos que ele deve imitar por causa dos
preconceitos que vêm com a rotulagem humana".
Acredita-se que nenhum dos planetas recentemente confirmados seja
semelhante à Terra ou esteja na zona habitável de suas estrelas-mãe. Mas
eles compartilham características semelhantes à população geral de exoplanetas
confirmados em nossa vizinhança galáctica.
"Essas 301 descobertas nos ajudam a entender melhor os
planetas e sistemas solares além do nosso, e o que os torna tão únicos",
disse Jenkins.
À medida que a busca por mais exoplanetas continua - com missões
usando fotometria de trânsito , como
Transiting Exoplanet Survey Satellite, ou TESS , e os próximos
Trânsitos e oscilações de estrelas da Agência Espacial Europeia, ou PLATO,
missão - o ExoMiner terá mais oportunidades de provar que é à altura da
tarefa.
"Agora que treinamos o ExoMiner usando dados do Kepler, com
um pequeno ajuste, podemos transferir esse aprendizado para outras missões,
incluindo TESS, na qual estamos trabalhando atualmente", disse
Valizadegan. "Há espaço para crescer".
O Centro de Pesquisa Ames da NASA no Vale do Silício da Califórnia
administrou as missões Kepler e K2 para o Diretório de Missões Científicas da
NASA. O Laboratório de Propulsão a Jato da NASA em Pasadena, Califórnia,
gerenciou o desenvolvimento da missão Kepler. A Ball Aerospace &
Technologies Corporation em Boulder, Colorado, operou o sistema de voo com o
apoio do Laboratório de Física Atmosférica e Espacial da Universidade do
Colorado em Boulder.
Quando um planeta cruza diretamente entre nós e sua estrela, vemos
a estrela escurecer ligeiramente porque o planeta está bloqueando uma parte da luz. Este
é um método que os cientistas usam para encontrar exoplanetas. Eles fazem
um gráfico chamado curva de luz com o brilho da estrela em função do
tempo. Usando esse gráfico, os cientistas podem ver que porcentagem da luz
da estrela o planeta bloqueia e quanto tempo leva para o planeta cruzar o disco
da estrela.
Créditos: Goddard Space Flight Center da NASA
Fonte: NASA / Editora: Rachel Hoover / 09-12-2021
https://www.nasa.gov/feature/ames/new-deep-learning-method-adds-301-planets-to-keplers-total-count
Obrigado pela sua visita e volte sempre!
Hélio R.M.Cabral (Economista,
Escritor e Divulgador de conteúdos da Astronomia, Astrofísica, Astrobiologia e
Climatologia).Participou do curso (EAD) de Astrofísica, concluído em 2020, pela
Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC).
Autor do livro: “Conhecendo o Sol e outras Estrelas”.
Acompanha e divulga os
conteúdos científicos da NASA (National Aeronautics and Space Administration),
ESA (European Space Agency) e outras organizações científicas e tecnológicas.
Participa
do projeto S`Cool Ground Observation (Observações de Nuvens) que é integrado ao
Projeto CERES (Clouds and Earth´s Radiant Energy System) administrado pela
NASA. A
partir de 2019, tornou-se membro da Sociedade Astronômica Brasileira (SAB),
como astrônomo amador.
Participa também do projeto The Globe Program / NASA
Globe Cloud, um Programa de Ciência e Educação Worldwide, que também tem o
objetivo de monitorar o Clima em toda a Terra. Este projeto é patrocinado pela
NASA e National Science Fundation (NSF), e apoiado pela National Oceanic and Atmospheric
Administration (NOAA) e U.S Department of State.
e-mail: heliocabral@coseno.com.br
Page: http://pesqciencias.blogspot.com.br
Page: http://livroseducacionais.blogspot.com.br
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