Künstliche Intelligenz entdeckt mehr als 300 neue Exoplaneten

Forscher*innen der NASA konnten 301 neue Exoplaneten finden. Damit wächst die Liste der validierten Planten auf 4.569 an. Hilfe bekamen sie von einem neuen Deep Learning Netzwerk namens ExoMiner. Betrieben wird es über den NASA-Supercomputer Pleiades.

ExoMiner kann tatsächliche Exoplaneten von verschiedenen Arten ähnlicher Objekte und „falschen Positiven“ unterscheiden. Dafür zieht es die Testergebnisse und Methoden zuvor gefundener und anerkannter Exoplaneten und falsch klassifizierter Planeten heran. Insbesondere die großen Datenmengen, die vom Weltraumteleskop Kepler und dessen Nachfolgemission K2 gesammelt wurden, können mit ExoMiner durchforstet werden.

5 Wege einen Exoplaneten zu finden

Die Wissenschaftler*innen können für jeden einzelnen Planeten nachvollziehen, warum ExoMiner ihn als Exoplaneten klassifiziert hat. Dass die Planeten validiert sind bedeutet aber noch nicht, dass sie auch bestätigt („confirmed“) werden. Der Validierungsprozess besteht aus der Auswertung von Daten und Statistiken. Für eine Bestätigung müssen weitere Beobachtungen gemacht werden. Dafür gibt es 5 Wege.

Der erste ist die Radialgeschwindigkeit zu messen. Befindet sich ein Planet im Orbit eines Sterns, sorgt er dafür, dass dieser hin- und herschwankt. Auf der Erde beobachtet man dann eine Farbänderung des Sterns. Mit dieser Methode wurden bereits 897 Exoplaneten gefunden. Mithilfe der Astrometrie, also dem Messen und Berechnen von Gerstirnspositionen, kann diese Bewegung ebenfalls entdeckt werden. Dafür werden mehrere Bilder des Sterns und anderer, ihn umgebender Sterne gemacht. Zeigt sich dort, dass der Stern sich bewegt, suchen die Forscher*innen dort nach Exoplaneten. Bisher wurde so nur ein Planet gefunden.  

Schaut man zum richtigen Zeitpunkt hin, kann man den Planeten beobachten, wenn er sich vor seinen Stern schiebt. Der Stern wird von der Erde gesehen dunkler. So konnten 3.442 Planeten gefunden werden. Exoplaneten können auch direkt fotografiert werden, wenn man die helle Strahlung seines Zentralsterns ausblendet. 54 Planeten wurden so entdeckt.

Die 4. Methode ist der Mikrolinseneffekt. Licht wird von Gravitation eines Exoplaneten und dessen Sterns beeinflusst, ähnlich wie ein Vergrößerungsglas Sonnenlicht bündelt. Dieser Gravitationslinseneffekt lässt sich auf der Erde messen. So konnten bereits 118 Planeten gefunden werden.

Genauer als Expert*innen

Die von ExoMiner validierten Planeten waren im Kepler Archive gespeichert, konnten bisher aber von niemandem bewertet werden. Laut ExoMiner-Projektleiter Hamed Valizadegan ist das Programm sehr zuverlässig: „Wenn ExoMiner sagt, etwas ist ein Planet, dann kann man sicher sein, dass das stimmt“, sagt er in einem Statement des Jet Propulsion Laboratory. Es sei genauer als andere Programme und menschliche Expert*innen, da Menschen immer befangen seien.

Keiner der 301 neuen Planeten ist erdähnlich bzw. in der habitablen Zone seines Zentralsterns. Mit den Exoplanet-Missionen PLATO (PLAnetary Transits and Oscillations of stars) der ESA und dem Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS) der NASA wird ExoMiner in Zukunft noch mehr Daten haben, aus denen es neue Exoplaneten herauslesen kann. Eine interaktive Karte inklusive hypothetischer Visualisierung aller bisher entdeckten Exoplaneten bietet die WebApp Eyes on Exoplanets der NASA.