Die Suche nach Exoplaneten hat eine neue Dimension bekommen: Forscher der Universität Warwick haben zum Aufspüren der extrasolaren Himmelskörper nun eine Künstliche Intelligenz eingesetzt. Und die Maschine wurde in einem alten Datensatz der NASA fündig – 50 Mal.

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Forscher der Universität Warwick in England haben mithilfe von Künstlicher Intelligenz 50 neue Exoplaneten entdeckt. Die Astronomen nutzten dabei erstmals in diesem Bereich einen auf maschinellem Lernen – einer Form von Künstlicher Intelligenz (KI) - basierenden Prozess. Dazu wurden Datensätze der NASA-Mission Kepler durch die Maschine analysiert.

Verräterische Schwankungen der Helligkeit

Die Wissenschaftler ließen die Maschine eine Stichprobe möglicher Exoplaneten untersuchen. Dabei sollte die KI bestimmen, ob es sich um echte Planeten oder Messfehler handelt. Denn Exoplaneten verraten sich durch ihren sogenannten Transit.

Bei einem Transit kreist der Planet vor seinem Mutterstern und verursacht so eine minimale Helligkeitsschwankung. Diese variiert je nach Größe, Umlaufbahn und Geschwindigkeit des Planeten.

Allerdings führt diese Methode auch oft zu falschen Ergebnissen: Schwankungen der Helligkeit eines Sterns können mitunter auch durch ein Doppelsternsystem, ein Objekt im Hintergrund oder gar durch die Kamera selbst ausgelöst werden.

Die KI der Forscher wurde zunächst mit zwei großen Datensätzen der inzwischen abgeschlossen Kepler-Mission zum Aufspüren von Exoplaneten trainiert. Dabei wurde sie mit den Daten von bestätigten Exoplaneten und falschen Bestätigungen gefüttert.

Anschließend wurde das Programm auf einen neuen Datensatz von bislang unbestätigten Exoplaneten der Kepler-Mission angewendet. Das Ergebnis: Die KI konnte 50 neue Himmelskörper mit sehr hoher Wahrscheinlichkeit (Fehlerquote unter einem Prozent) bestätigen.

Algorithmus identifiziert Exoplaneten jeglicher Größe

Die Größe der Planeten reicht laut den Forschern von Welten der Größe von Neptun (57-mal größer als die Erde) bis hin zu Planeten, die kleiner als die Erde sind. Manche würden ihren Mutterstern in 200 Tagen umkreisen, andere bräuchten kaum einen Tag. Mithilfe der KI können nun weitere Beobachtungen geplant werden.

Zudem ist der Algorithmus ein weiteres Mittel, um Exoplaneten verlässlich zu validieren, wie David Armstrong, ein der an der Entwicklung beteiligten Forscher, mitteilt: "Fast 30 Prozent der bisher bekannten Planeten wurden mit nur einer Methode bestätigt, und das ist nicht ideal. Allein aus diesem Grund ist die Entwicklung neuer Validierungsmethoden wünschenswert. Hinzu kommt, dass maschinelles Lernen schneller Ergebnisse liefert und wir Kandidaten für neue Exoplaneten so viel schneller priorisieren können."

Die Ergebnisse wurden im Magazin "Monthly Notices of the Royal Astronomical Society" veröffentlicht.

Verwendete Quellen:

  • Pressemitteilung der Universität Warwick: "Fifty new planets confirmed in machine learning first"
  • CNN: "Breakthrough AI identifies 50 new planets from old NASA data"
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