science >> Wetenschap >  >> Astronomie

Astrofysici gebruiken kunstmatige intelligentie om de afmetingen van exoplaneten te bepalen

Deze artist's impression toont verschillende planeten die rond de ultrakoele rode dwergster TRAPPIST-1 draaien. Krediet:ESO/M. Kornmesser

Met behulp van een machine learning-techniek, een team van onderzoekers van het Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaço beperkte de straal van een exoplaneet met bekende massa.

Solène Ulmer-Moll, een doctoraat student aan de Faculteit Wetenschappen van de Universiteit van Porto (FCUP), legt uit dat dit resultaat is verkregen door gebruik te maken van kennis uit verschillende vakgebieden:"Deze nieuwe manier om de straal van exoplaneten te voorspellen is een perfect voorbeeld van de synergie tussen exoplaneetwetenschap en machine learning-technieken."

Om een ​​planeet te karakteriseren, zowel de massa als de straal zijn nodig om de dichtheid van de planeet te vinden, en van daaruit om de samenstelling ervan af te leiden. Maar beide gegevens zijn alleen beschikbaar voor een beperkt aantal exoplaneten, aangezien de massa vaak wordt bepaald door radiale snelheidsmetingen, terwijl de straal wordt gemeten met de transitmethode.

Het team ontwikkelde een algoritme dat nauwkeurig de straal van een breed scala aan exoplaneten voorspelt, als verschillende andere planetaire en stellaire parameters bekend zijn, inclusief de massa en evenwichtstemperatuur van de exoplaneet. Solène Ulmer-Moll zegt:"Voor de honderden planeten die zijn ontdekt met de radiale snelheidsmethode, we kunnen nu hun straal voorspellen. We kunnen dan begrijpen of deze exoplaneten potentieel rotsachtige werelden zijn."

Ware radii als functie van de voorspelde radii voor de testset. Krediet:Ulmer-Moll et al.

Tot dusver, alleen de massa van een exoplaneet is gebruikt om zijn straal te voorspellen, maar het team werkt aan het veranderen van dit paradigma door andere planetaire en stellaire parameters op te nemen om hun voorspellingen te versterken.

Nuno Cardoso Santos (IA &FCUP) zegt:"Dit werk brengt de expertise in ons team prachtig samen, het verenigen van de bestaande kennis over detectie en karakterisering van exoplaneten en de statistische analyse van de gedetecteerde systemen, met behulp van de modernste wiskundige hulpmiddelen. Dit zijn in wezen dezelfde wiskundige hulpmiddelen die nu leiden tot de ontwikkeling van autonome auto's."