Modelo de inteligência artificial que encontrou 370 exoplanetas analisa agora os dados do TESS

Os cientistas descobriram mais de 6000 planetas que orbitam outras estrelas para além do nosso Sol, conhecidos como exoplanetas. Mais de metade destes planetas foram descobertos graças aos dados da missão Kepler, já aposentada, e da atual missão TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite) da NASA. No entanto, o enorme tesouro de dados destas missões contém ainda muitos planetas por descobrir. Todos os dados de ambas as missões estão disponíveis publicamente nos arquivos da NASA e muitas equipas em todo o mundo utilizaram esses dados para encontrar novos planetas utilizando várias técnicas.

Esta impressão artística mostra a estrela TRAPPIST-1 com dois planetas em trânsito. O ExoMiner++, um pacote de software de código aberto recentemente atualizado desenvolvido pela NASA, utiliza inteligência artificial para ajudar a encontrar novos exoplanetas em trânsito nos dados recolhidos pelas missões da NASA. Crédito: NASA, ESA e G. Bacon (STScI)

Em 2021, uma equipa do Centro de Investigação Ames da NASA, em Silicon Valley, na Califórnia, criou o ExoMiner, um software de código aberto que utilizou a inteligência artificial (IA) para validar 370 novos exoplanetas a partir dos dados do Kepler. Agora, a equipa criou uma versão do modelo treinado com os dados do Kepler e do TESS, denominado ExoMiner++. 

O novo algoritmo, que é discutido num artigo científico recente publicado na revista The Astronomical Journal, identificou 7000 alvos como candidatos a exoplanetas a partir dos dados do TESS numa primeira tentativa. Um candidato a exoplaneta é um sinal que é suscetível de ser um planeta, mas que para ser confirmado requer observações de acompanhamento com telescópios adicionais. 

O ExoMiner++ pode ser transferido gratuitamente a partir do website GitHub, permitindo a qualquer investigador utilizar a ferramenta para procurar planetas no crescente arquivo de dados públicos do TESS. 

"Software de código aberto como o ExoMiner acelera a descoberta científica", disse Kevin Murphy, diretor de dados científicos da NASA na sede da agência em Washington. "Quando os investigadores partilham livremente as ferramentas que desenvolveram, permitem que outros reproduzam os resultados e aprofundem os dados, e é por isso que os dados e o código abertos são pilares importantes da ciência de excelência". 

O ExoMiner++ analisa observações de possíveis trânsitos para prever quais os que são causados por exoplanetas e quais os que são causados por outros eventos astronómicos, como eclipses de estrelas binárias. "Quando se tem centenas de milhares de sinais, como neste caso, é o local ideal para utilizar estas tecnologias de aprendizagem profunda", disse Miguel Martinho, um funcionário da KBR em Ames que é coinvestigador do ExoMiner++.

Impressão artística do satélite TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite) da NASA, que foi lançado em 2018 e descobriu quase 700 exoplanetas até à data. O software ExoMiner++ da NASA está a trabalhar para identificar mais planetas nos dados do TESS utilizando inteligência artificial. Crédito: Centro de Voo Espacial Goddard da NASA 

O Kepler e o TESS funcionam de forma diferente - o TESS está a observar quase todo o céu, principalmente à procura de planetas que transitam por estrelas próximas, enquanto o Kepler analisou uma pequena parte do céu mais profundamente do que o TESS. Apesar destas diferentes estratégias de observação, as duas missões produzem conjuntos de dados compatíveis, o que permite ao ExoMiner++ treinar os dados de ambos os telescópios e obter resultados sólidos. "Com poucos recursos, podemos obter muitos resultados", disse Hamed Valizadegan, líder do projeto ExoMiner e funcionário da KBR em Ames.

A próxima versão do ExoMiner++ irá melhorar a utilidade do modelo e informar os futuros esforços de deteção de exoplanetas. Embora o ExoMiner++ possa atualmente identificar candidatos a planeta quando lhe é dada uma lista de possíveis sinais de trânsito, a equipa está também a trabalhar para dar ao modelo a capacidade de identificar os próprios sinais a partir dos dados em bruto.

Para além do fluxo contínuo de dados do TESS, as futuras missões de caça exoplanetária darão aos utilizadores do ExoMiner muitos mais dados com que trabalhar. O futuro Telescópio Espacial Nancy Grace Roman da NASA irá captar dezenas de milhares de trânsitos de exoplanetas - e, tal como os dados do TESS, os dados do Roman estarão disponíveis gratuitamente, de acordo com o compromisso da NASA para com a ciência de qualidade e a partilha de dados com o público. Os avanços conseguidos com os modelos ExoMiner poderão também ajudar a procurar exoplanetas nos dados do Roman.

"A iniciativa de ciência aberta da NASA vai levar não só a melhor ciência, mas também a um melhor software", disse Jon Jenkins, cientista de exoplanetas do Centro Ames da NASA. "A ciência de código aberto e o software de código aberto são a razão pela qual o campo dos exoplanetas está a avançar tão rapidamente".

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