NASA ve Google ortaklaşa "ikinci güneş sistemi" nin keşfini duyurdu, AI hayati bir rol oynuyor
("MIT Technology Review" APP'nin Çince ve İngilizce versiyonu artık çevrimiçi ve yıllık aboneler her hafta teknoloji İngilizcesi dersini canlı yayınlıyor ve ayrıca bir teknoloji İngilizce öğrenme topluluğu da var ~)
14 Aralık'ta ABD Doğu Saati 13: 00'da (15'i Pekin saatiyle 2'de) NASA, Kepler teleskopunun çalkantılı gününün "büyük keşfini" açıklamak için bir konferans görüşmesi düzenledi. Dünya-Kepler 80g ve Kepler 90i'den 2545 ışıkyılı uzaklıkta olan Kepler 90 gezegen sisteminde yeni keşfedilen iki gezegen tespit edildi.Bunlar, güneş sistemimiz gibi 8 gezegene sahip insanlar tarafından ilk keşfedilenler. Sıra gezegenler Yıldız sistemi .
Şekil Kepler Teleskopu
Ayrıca bu yeni keşfin en önemli özelliği, bu araştırmanın sonuçlarının Google ile işbirliği içinde tamamlanmış olmasıdır. NASA bilim adamları, geleneksel analiz yöntemlerinden çok daha verimli ve doğru olan Kepler verilerini analiz etmek için Google makine öğrenimini kullanıyor. Buna dayanarak NASA, Google'ın AI teknolojisinin güneş sistemi dışındaki uzaylı yaşam belirtilerini tespit etmeye yardımcı olacağına inanıyor.
Şekil Google CEO'su Sundar Pichai, Twitter'da ilk kez konuştu, bu gerçekten Google AI için başka bir zafer
Konferansta hazır bulunanlar:
-
NASA Washington Genel Merkezi, Astrofizik Departmanı Direktörü Paul Hertz;
-
Christopher Shallue, Kıdemli Yazılım Mühendisi, Google AI;
-
Austin'deki Texas Üniversitesi'nde astronom ve NASA Sagan'da doktora sonrası araştırmacı olan Andrew Vanderburg;
-
NASA Ames Araştırma Merkezi'nde Kepler Proje Bilimcisi olan Jessie Dotson.
Kağıt adresi :
https://www.cfa.harvard.edu/~avanderb/kepler90i.pdf
AI + uzay keşfi
İnsanlar binlerce yıldır başlarının üstündeki yıldızlı gökyüzüne baktılar, gece gündüz gördüklerini kaydetti ve evrenin sırlarını keşfettiler. Bunların arasında, ilk gökbilimciler tarafından tanımlanan ilk gök cisimleri, Yunanlıların "plantai" veya "gezginler" olarak adlandırdıkları gezegenlerdi ve gece gökyüzündeki düzensiz hareketleri ilk önce insanların dikkatini çekti. Yüzyıllar boyunca yapılan araştırmalar, insanların güneş sistemi gibi bir yıldızın etrafında birçok gezegen olduğunu anlamalarına yardımcı oldu. Gezegen sistemi Evrende benzersiz değil.
Resim Yukarıdaki resim, WM Keck Gözlemevi gibi yer gözlem noktaları; Hubble, Spitzer ve Kepler gibi uzay gözlem noktaları; geçen dış gezegen gözlem uyduları; James Webb gibi NASAnın dünya dışı gezegen keşif programının çeşitli bileşenlerini göstermektedir. Uzay teleskopu; geniş açılı kızılötesi algılama teleskopu ve gelecekteki olası diğer uzay gözlem projeleri.
Günümüzde, teleskoplar, sondalar, büyük bilgisayarlar ve diğer teknolojilerin yardımıyla, insanlık gözlem menzilimizi yavaş yavaş güneş sistemimizin ötesine genişletti ve diğer yıldızların etrafındaki gezegenlere daha fazla dikkat etti. Ve dış gezegenler olarak adlandırılan bu gök cisimlerini incelemek, evrenin gerçek doğasını mümkün olan en derin şekilde keşfetmemize yardımcı oluyor. Dünyanın ötesinde ne var? Güneş sistemindeki yıldızlara benzer başka gezegenler var mı? Başka bir deyişle, güneş sistemine benzer bir şey var mı?
Yeni teknolojiler yeni yıldızlar bulmaya yardımcı olsa da, aslında dış gezegenleri bulmak çok zor. Yörüngedeki yıldızlarıyla karşılaştırıldığında, dış gezegenler daha küçüktür ve ışıksızdır - onları keşfetmek, binlerce mil öteden ışıldaklarla etrafta uçan ateş böceklerini tespit etmek kadar zordur. Ancak makine öğreniminin yardımıyla Google ve NASA atılımlar yaptı.
Şekil Kepler 9 Kepler 90 güneş benzeri bir yıldızdır.Güneş sistemimiz gibi 8 gezegeni vardır Aradaki fark, 8 gezegeni arasındaki mesafenin güneş sistemindekinden çok daha küçük olmasıdır. Yukarıdaki şekilde gösterildiği gibi, en dıştaki sekizinci gezegen Kepler 90h, yıldız Kepler 90'dan dünyamız ile güneş arasındaki mesafeden (güneş ile dünya arasındaki mesafe yaklaşık 150 milyon kilometre) daha azdır. Bir gezegenin etrafında dönmesi için gereken sürenin çok kısa olması da kısa mesafeden kaynaklanıyor. Kepler 90i bu zamanı örnek olarak alırsak, bir daire etrafında dönmesi sadece 14.4 gün sürüyor. Buna karşılık, güneş sistemindeki devrimin hızı bile En hızlı Merkür devrimi haftada 88 gün sürer. Ancak yakın mesafe çok yüksek sıcaklık demektir Kepler 90i'nin yüzey sıcaklığı 800 Fahrenheit (426 santigrat derece) Bu kadar yüksek bir sıcaklık kesinlikle herhangi bir yaşamın var olmasına izin vermeyecektir. Ve Kepler 90'dan sonra Gezegen sistemi Yapısal analiz, gökbilimciler şunu buldu: Gezegen sistemi Güneş sistemindeki sekiz gezegenin dağılım kuralları güneş sistemindekine benzer, orijinal dağılım mesafeleri daha dağınık, ancak yavaş yavaş Kepler 90 civarında "toplandılar".
Genel olarak konuşursak, geçmişte astrofizikçilerin dış gezegenleri aramasının ana yolu, Kepler teleskobu tarafından üretilen büyük miktardaki veriyi otomatik yazılım veya manuel olarak analiz etmekti. Son dört yılda, Kepler teleskopu yaklaşık 200.000 yıldız gözlemledi ve her 30 dakikada bir fotoğraf çekerek yaklaşık 14 milyar veri noktası oluşturdu. Bu 14 milyar veri noktası, yaklaşık 2 trilyon olası gezegen yörüngesine dönüştürülebilir! En güçlü bilgisayar için, bu tür bir analiz aynı zamanda çok büyük bir projedir ve çok zaman alıcı olacaktır. Bu analiz sürecini daha hızlı ve daha etkili hale getirmek için araştırmacılar makine öğrenimine yöneldi.
Şekil Bir gezegen ana yıldızın diskinin önünden geçerse, yıldızın görsel parlaklığının biraz azalacağı gözlemlenecektir.Yıldızın kararma derecesi gezegenin yıldıza göre boyutuna bağlıdır. Bu algılama yöntemine "geçiş yöntemi" adı verilir ve dünya dışı gezegenler için algılama yöntemlerinden biridir. Kepler Uzay Teleskobu geçiş yöntemini kullanır Teleskop, 100.000'den fazla yıldızı uzun süre izler, her yıldızın farklı konumlardaki parlaklık değişikliklerini tarar ve kaydeder. Bu U şeklindeki açık ve koyu sinyal değişim modeli beyaz çizgilerle temsil edilir. Videodaki mavi nokta benzeri dağılım, NASA'nın bu ışık eğrilerini analiz ettikten sonra Kepler nesnesi verilerini elde ettiği şeydir.
Bir gezegen ışığı biraz engellediğinde, yıldızın parlaklığı azalır. Bu prensibe dayanarak, Kepler Uzay Teleskobu 200.000 yıldızın parlaklığını gözlemledi ve gezegenlerin neden olduğu bu karakteristik sinyalleri aramak dört yıl sürdü.
Şekil Sinir ağı teknolojisi, insan beyninin sinir yapısından geliştirilen bir yapay zeka teknolojisidir. Nöron, basit hesaplamadan sonra daha fazla işlenmek üzere ilgili bilgileri bir sonraki düzey nörona iletir ve bu böyle devam eder. Bu şekilde bilgisayar kedileri, köpekleri ve köpekleri tanımayı öğrenebilir.Elbette Kepler Uzay Teleskobu'ndan gelen ışık sinyalini öğrenerek, dünya dışı gezegenleri tanımak için de kullanılabilir.
Aslında, bilgisayarları kalıpları tanıması için eğitmenin bir yolu olarak, makine öğrenimi özellikle büyük miktarda veriyi anlamak için yararlıdır. Önemli olan nokta, belirli programlamayı kullanmak yerine bilgisayarın "kendiliğinden" öğrenmesine izin vermektir.
İşbirliği sürecinde, Austin'deki Texas Üniversitesi'nden astrofizikçi Andrew Vanderburg ile birlikte Google'ın yapay zeka mühendisi Christopher Shallue, bir makine öğrenimi sistemine uzak yıldızların etrafındaki gezegenleri nasıl tanıyacağını öğretti.
Gezegenleri gezegen olmayanlardan ayırmak için bir TensorFlow modeli oluşturmak için 15.000'den fazla etiketli Kepler sinyalinden oluşan bir veri kümesi kullandılar. Test sırasında sistem, hangi sinyallerin gezegen, hangi sinyallerin gezegen olmadığını% 96 doğruluk oranıyla doğru bir şekilde belirleyebiliyor.
Şekil Şekildeki her nokta keşfedilen bir gezegen sistemini temsil eder ve sayı, gezegen sistemindeki gezegenlerin sayısını temsil eder. Şekilden, bilinen 2000'den fazla gezegen sisteminde (en az bir gezegen) bunu bulabiliriz. ), daha fazla gezegene sahip gezegen sistemi daha azdır. İki gezegenin keşfi, henüz keşfedilmemiş daha fazla gezegene sahip gezegen sistemleri olabileceği anlamına geliyor.
Araştırmayı daraltmak için bilim adamları, iki veya daha fazla dış gezegen içerdiği bilinen 670 yıldız üzerinde çalıştılar. Son olarak, iki yeni gezegen keşfedildi: Kepler 80g ve Kepler 90i. Önemlisi, Kepler 90i, Kepler 90 gezegen sistemindeki sekizinci gezegendir ve Kepler 90'ın bilinen güneş sistemimiz dışındaki ilk 8 gezegen sistemi olduğunu doğrulamamıza izin verir.
Şekil Kepler Uzay Teleskobu, bir yıldızın yörüngesinde olduğundan şüphelenilen 30.000 gezegenden gelen sinyalleri yakaladı. Araştırmacılar, bilgisayarın yıldızların önünden geçen gezegenlerin ürettiği zayıf sinyalleri tanımayı öğrenmesi için sinir ağını eğitti. Bu teknolojiyi kullanan 670 bilinen çok gezegenli sistemin taranması sırasında iki gezegen keşfedildi: Kepler 90i ve Kepler 80g.
Kepler 90i'nin dünyadan% 30 daha büyük olduğu ve yüzey sıcaklığının yaklaşık 800 ° F (426 ° C) olduğu ve yaşam için uygun olmadığı, Kepler 90'ın etrafında dönmesi yalnızca 14.4 gün sürdüğü bildiriliyor.
Şekil Kepler 90 gezegen sisteminin yapısı güneş sistemimize çok benziyor: daha küçük gezegenler yıldızların yakınında ve daha büyük gezegenler uzak yıldızların yörüngesinde dönüyor. Güneş sisteminde, bu gezegensel düzenleme modeli, güneşin gezegensel sıcaklığının daha düşük olacağı ve suyun katı bir biçimde var olacağı ve gezegenleri daha büyük ve daha büyük hale getirecek şekilde toplanmaya devam edeceği anlamına gelir. Bu kural, Kepler 90 gezegen sistemi için de geçerli olabilir.
Şekil Kepler Uzay Teleskobu 2009'da uzaya fırlatıldığında, güneş sisteminin dışında yalnızca 326 gezegen bulduk, bunların çoğu Jüpiter'e benzer ve Dünya'dan çok daha büyüktü.
Şekil Bugüne kadar, Kepler teleskop verilerine referansla 2.500'den fazla gezegen keşfedilen 3.500'den fazla dış gezegeni doğruladık. Bu gezegenlerin boyutları Dünya ile Jüpiter arasındadır. Kepler teleskopu sayesinde, sadece birkaç on yıl içinde insanlar daha fazla dış gezegen keşfettiler.
Şekil Şekildeki turuncu alan, Kepler teleskobu tarafından keşfedilen alandır ve keşfedilmemiş geniş alanda (mavi) çok sayıda keşfedilmemiş gezegen olabilir.Kepler teleskopunun güçlü yetenekleri göz önüne alındığında, Yakında yeni keşiflerin ortaya çıkması bekleniyor.
Kepler teleskopu 5 keşif
Kepler teleskopu 2009'da piyasaya sürüldükten sonra, güneş sisteminin ötesindeki bilinmeyen evrene ilişkin anlayışımızı büyük ölçüde derinleştiren binlerce dış gezegen keşfedildi. Kepler, 8 yıl içinde bildiğimiz dış gezegenlerin sayısını büyük bir sırayla artırdı ve bunlardan en önemlisi beş keşif.
1. "Earth 2.0" Kepler 452b
2014 yılında, Kepler teleskopu "Dünya 2.0" adlı dış gezegen Kepler 452b'yi keşfetti. 23 Temmuz 2015'te NASA, şimdiye kadarki en büyük keşfi resmen duyurdu ve insan astronomi keşif tarihinde önemli bir olay oldu.
Kepler 452b, Kepler programı tarafından keşfedilen 452. yıldızın gezegen sistemindeki ev sahibi yıldıza en yakın olan gezegen anlamına gelir. Bu gezegen şu anda Dünya'ya en yakın karasal yaşanabilir bölgedeki dış gezegen olarak bilinir. Büyük bir keşif.
Şekil Kepler 452b
Bu gezegen, Dünyamızla pek çok ortak özelliği paylaşıyor: yörüngesi Dünya'nınkinden biraz daha büyük, çapı% 60 daha uzun, hacmi Dünya'nınkinin 5 katı, yüzeydeki yerçekimi Dünya'nın iki katı ve yıldızından uzaklığı Dünya'nınkiyle aynı. Güneşin uzaklığı benzerdir, yıldızı güneşten 1,5 milyar yıl daha yaşlıdır ve parlaklığı güneşin 1,2 katıdır.
Uzmanlar bu gezegende yaşam olup olmadığından emin değil ve ölüm yolunda. Ancak bitkiler oraya transfer edilirse hayatta kalabilirler.
2. Bir çift yıldız halkasının çevresinde dönen Kepler 16 (AB) b gezegeninin ilk keşfi
2011'de Kepler ilk olarak iki yıldızın etrafında dönen dev bir gezegen keşfetti. Bu gezegene Kepler 16 (AB) b adı verildi ve iki yıldızın yörüngesinde düzenli ışık kısılmasıyla dönüyor. İki yıldız birbirinin etrafında döndüğünde, belirsiz bir güneş tutulması da olur.
Bu garip gezegen, yaklaşık 229 Dünya günü boyunca iki yıldızın yörüngesinde dönüyor Kepler 16A ve Kepler 16B yıldızlarının kütleleri sırasıyla güneşin% 69 ve% 20'sidir. İki yıldız birbirine çok yakındır, ortalama olarak güneş ile dünya arasındaki mesafenin yalnızca beşte biri, yani Merkür ile güneş arasındaki mesafeden daha yakındır. İki yıldızın birbirinin etrafında dönme süresi yaklaşık 41 Dünya günüdür.
3. İlk olası yaşanabilir dış gezegeni keşfedin
5 Aralık 2011'de NASA, Kepler'in güneş benzeri bir yıldızın yaşanabilir bölgesinde ilk dış gezegen olan Kepler 22b'yi keşfetme planını duyurdu. Gezegen, Kuğu takımyıldızında, Dünya'dan 600 ışıkyılı uzaklıkta ve güneş benzeri yıldız Kepler 22'nin yörüngesinde bulunuyor.
Şekil Kepler 22b
Çapı yeryüzünden çok daha büyük olmasına rağmen yörünge devrimi süresi yaklaşık 290 gündür ve bu da dünyadan çok farklı değildir. Kepler 22b'nin uzaydaki konumuna göre muhtemelen yüzeyinde sıvı su olması muhtemeldir.Eğer toprak benzeri bir yüzeye ve atmosfere sahip olacak kadar şanslıysanız, yüzey sıcaklığının yaşam için daha uygun olan 22 derece civarında olduğu tahmin edilmektedir. hayatta kalmak.
4. Süper Dünya LHS 1140b
Nisan 2017'de Kepler teleskopu, bir yıldan kısa bir süre içinde keşfedilen beşinci yaşanabilir dış gezegen olan yaşanabilir koşullara sahip bir "karasal gezegen" keşfetti. LHS 1140b kod adlı bu "süper-Dünya", kayalık bir gezegene ait.İklim ne çok sıcak, ne çok soğuk, ne de dünyadan çok uzakta. Yıldızı 40 ışıkyılı uzaklıkta. LHS 1140b, dünya çapından% 40 daha büyük, dünyanın 6,6 katı kütlesi ve yerkürenin 3 katı yerçekimi kuvvetine sahip bir "süper Dünya" dır.
5. Tarihte yaşanabilir bölgedeki en karasal gezegenlere sahip gezegen sistemi Trappist1
22 Şubat 2017 öğleden sonra, NASA çok özel bir "güneş sistemi" keşfini duyurdu. Bu gezegen sisteminde yıldızların etrafında 7 Dünya büyüklüğünde gezegen var. Büyük olasılıkla yüzeylerinde su olan katı gezegenler olacaklar; Gezegen yaşanabilir bölgede olabilir ve bu, üzerindeki sıcaklığın tam olarak doğru olduğunu ve sıvı su olabileceğini gösterir. Bu keşif, güneş sistemi dışındaki yıldızların yaşanabilir bölgesinde yer alan karasal gezegenlerin sayısının rekorunu yeniledi.
Bu gezegen sistemindeki yıldızların kütlesi güneşin yaklaşık% 8'i, yarıçapı güneşin yaklaşık% 11'i ve yüzey sıcaklığı 2277 santigrat derecedir. Bu yedi gezegenin yörünge yarıçapları, Merkür'ünkinden daha küçüktür ve birbirlerine çok yakındırlar. Gelgitler tarafından kilitlenmiş olmaları muhtemeldir ve her zaman merkezdeki yıldıza bakan tek tarafları vardır, bu nedenle yukarıdaki iklim koşulları Dünya'dakilerden tamamen farklıdır.
Şekil Trappist1
Olayın kendisine ek olarak, bu keşifle ilgili en dikkat çekici şey, yapay zekanın uzay araştırmaları alanına dahil olmuş olmasıdır. Bilim adamları şimdiye kadar bu modeli 200.000 yıldızdan 670'ini aramak için kullandılar Kepler teleskopu verilerinde henüz keşfedilmemiş çok sayıda dış gezegen olabilir. ancak, Makine öğrenimi gibi yeni teknolojilerin yardımıyla, giderek daha fazla gök cismi keşfedilecek ve insanların evreni ve kendilerini anlayışı da yeni bir seviyeye ulaşacak.
