Astronomie: Erstmals 50 Exoplaneten von einer KI bestätigt

Schon jetzt helfen Algorithmen bei der Suche nach Exoplaneten, am Ende müssen aber meist Menschen ran. Das wollen britische Forscher nun ändern.

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Astronomie: Erstmals 50 Exoplaneten von einer KI bestätigt

(Bild: Harvard-Smithsonian, Center for Astrophysics/D. A. Aguilar)

Von
  • Martin Holland

Britische Wissenschaftler haben nach eigenen Angaben erstmals eine Künstliche Intelligenz (KI) sogenannte Kandidaten für Exoplaneten bestätigen lassen. 50 Exoplaneten konnte der Algorithmus so verifizieren, erklären die Forscher um David Armstrong von der University of Warwick nun. Ihre Methode könnte in Zukunft dafür sorgen, dass die vielen Hinweise auf Exoplaneten, die in umfangreichen Beobachtungskampagnen gesammelt werden, deutlich schneller geprüft werden können, schreiben sie. Gleichzeitig könnten Exoplaneten so deutlich häufiger auf mehr als nur einem Weg verifiziert werden.

Zur Vorstellung ihrer Arbeit im Fachmagazin Monthly Notice of the Royal Astronomical Society rufen die Forscher in Erinnerung, wie die Suche nach Exoplaneten größtenteils von sich geht. Exoplanetenjäger, wie das überaus erfolgreiche NASA-Weltraumteleskop Kepler, beobachten kontinuierlich Tausende von Sternen, um kurze Verdunkelungen zu finden, die von Himmelskörpern ausgelöst werden, die vor den Sternen vorüberziehen.

Auf diese Weise werden gigantische Datenmengen zusammengetragen, die dann nach derartigen Hinweisen durchsucht werden müssen. Diese Aufgabe haben Algorithmen bereits erfolgreich übernommen, aber die so ermittelten Funde gelten dann lediglich als Kandidaten. Die müssen etwa mit anderen Teleskopen überprüft werden, bevor sie als bestätigte Exoplaneten gelten.

Die Forscher um Armstrong haben nun einen Algorithmus diese zweite Aufgabe übernehmen lassen. Dazu sei er mit zwei Datenbanken trainiert worden: Eine habe die Daten von bestätigten Exoplaneten enthalten, die andere eine Reihe von Beobachtungen, die sich als falsch-positiv herausgestellt haben. Anders als frühere KI-Techniken habe ihr Algorithmus die abzuarbeitende Liste dann anhand dieser Vorarbeit nicht nur sortiert, sondern direkt eine Wahrscheinlichkeit angegeben, mit der jeder einzelne Kandidat tatsächlich auch ein Exoplanet sei. Wenn die Wahrscheinlichkeit einer falsch-positiven Beobachtung bei weniger als einem Prozent lag, galt der Kandidat als bestätigt. Insgesamt haben sie 50 davon gefunden. Unter 8000 Kandidaten hätten sie außerdem nur drei falsche Zuordnungen gefunden, erklärte Armstrong dem britischen Register.

Die so verifizierten Exoplaneten könnten nun von Astronomen priorisiert werden, wenn sie Ziele für Beobachtungen suchen, schreiben die Forscher noch. Einige seien größer als der Neptun, andere kleiner als die Erde. Ihr Vorgehen sei schneller als bisherige Verfahren und damit besonders geeignet für gegenwärtige und künftige Beobachtungskampagnen, etwa die des Kepler-Nachfolgers TESS, erklären sie noch.

Fast 30 Prozent der bisherigen Exoplaneten seien lediglich durch jeweils eine Methode verifiziert worden. Mit ihrem Algorithmus könnte die Arbeit teilweise automatisiert und diese Zahl deutlich verringert werden. Der müsse zwar noch weiter trainiert werden, aber gleichzeitig wachse die Menge an Material dafür kontinuierlich. Wenn erst einmal Zehntausende Kandidaten vorliegen, könnte die automatische Verifizierung mithilfe einer KI bei der Validierung eine große Hilfe sein.

(mho)