La NASA vient d'annoncer la découverte d'une nouvelle planète rocheuse, Kepler-90i. En orbite autour d'une étoile à environ 2 545 années-lumière, la nouvelle planète mesure environ 1, 3 fois la taille de la Terre et est extrêmement chaude - environ 800 degrés Fahrenheit. La découverte est unique pour plusieurs raisons: Kepler-90i est la huitième planète du système solaire Kepler-90 découvert précédemment, faisant de ce système lointain la seule famille d'exoplanètes possédant autant de planètes que la nôtre.
Mais la façon dont les chercheurs ont découvert la planète est peut-être plus impressionnante: en utilisant un réseau de neurones artificiels développé par Google. L'idée de base des réseaux de neurones est que, au lieu de programmer des règles spécifiques dans un ordinateur, les chercheurs lui fournissent un grand ensemble de données et le système développe son propre moyen d'accomplir la tâche spécifique. Des couches de "neurones" informatiques effectuent chacune des calculs simples, transmettant la sortie à une autre couche, explique Chris Shallue, un ingénieur logiciel de Google spécialisé dans les réseaux de neurones, lors d'une conférence de presse.
De tels systèmes ont déjà été utilisés pour traduire entre les langues, identifier les tumeurs du cancer du sein ou même identifier les hot dogs contre les hot dogs. "Notre idée était de tourner cette technique vers le ciel et d'enseigner à un système d'apprentissage automatique comment identifier les planètes autour d'étoiles lointaines", explique Shallue. Les résultats de son équipe ont été acceptés pour publication dans The Astronomical Journal.
La découverte de Kepler-90i marque le premier système solaire connu sur huit planètes mis à part le nôtre - et il pourrait y en avoir beaucoup plus. (NASA / Wendy Stenzel) Pour utiliser ce type de système de chasse aux exoplanètes, les chercheurs se sont tournés vers la vaste base de données de candidats planétaires que le télescope spatial Kepler a amassée depuis son lancement en 2009. Kepler a surveillé la luminosité d'environ 200 000 étoiles, surveillant les faibles creux à la lumière ... le signe révélateur d'une planète en orbite. Chercheurs ou citoyens citoyens sur le terrain trient ensuite ces données à la main (parfois avec l’aide de techniques statistiques) pour identifier les candidats les plus probables pour la planète.
C’est un processus épuisant et qui prend beaucoup de temps: sur environ 35 000 signaux d’exoplanètes en orbite autour de notre système solaire, les chercheurs ont jusqu’à présent confirmé la présence de 2 525 exoplanètes.
Pour aider à réduire le nombre de candidats possibles, les scientifiques se concentrent principalement sur les plus fortes baisses de lumière provenant des étoiles, qui représentent les candidats les plus probables pour la planète. Ainsi, Shallue et l’équipe de la NASA ont activé un réseau de neurones sur les creux les plus faibles, à la recherche de planètes dans les données.
Les chercheurs ont d'abord alimenté le système avec environ 15 000 étoiles de Kepler avec des planètes déjà étiquetées en orbite. Ensuite, il a fourni les données du réseau neuronal de 670 étoiles candidates à la recherche de systèmes multi-planètes. L'analyse a révélé deux nouvelles exoplanètes: Kepler-90i et Kepler-80g, qui est la 6ème planète de son système. Statistiquement, dit Vanderburg, il n'y a qu'une probabilité sur 10 000 qu'il s'agisse de faux positifs.
Le réseau de neurones a été capable de trouver ces aiguilles dans la botte de foin beaucoup plus rapidement et efficacement que les humains auraient, dit Shallue. "C'est une technique très puissante", souligne Courtney Dressing, astronome à l'Université de Californie à Berkeley, qui n'a pas participé à l'étude. "Et ils pourraient prendre cela et l'appliquer à plus d'étoiles et peut-être aussi trouver plus de planètes."
La nouvelle technique soulève également la possibilité que les systèmes à huit planètes, voire plus, ne soient pas si bizarres après tout. "Dans notre système solaire, nous savons que nous avons huit planètes parce que nous sommes dans le système, nous pouvons examiner toutes les planètes", a déclaré Dressing. Mais si vous preniez un système exactement comme le nôtre et le placiez à 30 années-lumière de la Terre, que verrions-nous de la Terre? Nous voudrions probablement voir notre énorme géant gazier Jupiter et peut-être la Terre, dit Dressing. "Mais nous ne saurions probablement rien des autres planètes", dit-elle.
Même Kepler-90 hébergerait peut-être davantage de corps en orbite, déclare Andrew Vanderburg, chercheur postdoctoral à l'Université du Texas à Austin, auteur de la nouvelle étude. "Ce serait presque surprenant pour moi s'il n'y avait plus de planètes autour de cette étoile", dit-il, notant que la planète est entourée d'une vaste zone que les chercheurs n'ont pas encore examinée.
Les chercheurs espèrent perfectionner davantage leur système d’IA afin d’améliorer sa capacité à identifier les faux positifs et à sonder la complexité des données de Kepler. Ils prévoient également de tirer davantage parti des informations supplémentaires que Kepler recueille sur les étoiles, explique Dressing.
L'idée de cette abondance planétaire est excitante pour deux raisons, dit Dressing. D'une part, cela signifie qu'il n'y a plus d'endroits dans notre galaxie où la vie aurait pu évoluer. Mais cela pourrait aussi "changer notre image de la façon dont les planètes se forment en premier lieu", ajoute-t-elle.
La nouvelle étude pourrait également être le début d’une collaboration opportune. Le satellite de sondage Transiting Exoplanet Survey Satellite devrait être lancé en mars 2018 afin de pouvoir observer les étoiles voisines à la recherche de corps en orbite. "Cet ensemble de données sera tellement volumineux que si nous sommes en mesure d'utiliser les outils informatiques sophistiqués et les réseaux de neurones pour classer les planètes, nous serons beaucoup plus avancés dans la caractérisation des planètes que si nous nous basions sur des yeux humains [seul. ], "Dit Dressing. Pour elle, cette nouvelle découverte souligne" l’avantage de réunir des personnes de compétences différentes pour examiner un nouveau problème. "
