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人工智能助科學家發現 Kepler-90 星系第 8 顆行星

2017/12/15 — 14:53

太陽系不是唯一擁有八顆行星的星系。 NASA 今日 (12.15) 公佈,發現圍繞恆星 Kepler-90 運行的第八顆行星。新研究方法更有助找出更多宇宙奧秘。

宇宙雖浩翰,但天文學家一直未觀察到其他星系如同太陽系般,擁有 8 顆或以上行星。多年來,NASA 科學家雖掌有開普勒太空望遠鏡收集的大量數據,卻未有合適工具從中找出新發現。因為開普勒太空望遠鏡 4 年數據已有 35,000 個可能屬於行星的訊號。雖然較強訊號一般會由自動測試或科學家判定,但較弱訊號而又可能是行星訊號的則會被忽略。

一如我們所料,開普勒蘊藏大量有趣數據,只待合適工具或科技讓我們繼其揭開。—— NASA 天體物理學部門總監 Paul Hertz。

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要處理大量數據,Google AI 研究人員 Christopher Shallue 想出利用人工智能神經網路,並與天文學家 Andrew Vanderburg 合作,希望可「訓練」電腦從太空望遠鏡數據中辨認外太空行星。他們利用已知行星數據,訓練系統找出「行星」。然後,學習到如何辨認行星的系統再在最有機會的 670 個星系中,嘗試找出新行星。

經過一番努力, 研究人員終於從數據中發現 2,545 光年外,名為 Kepler-90 的恆星星系中,存有第 8 顆行星。他們將其命名為 Kepler-90i 。此前,天文學家已從 Kepler-90 星系中發現 7 個行星。

Kepler-90 星系發現第 8 顆行星 Kepler-90i。/NASA

Kepler-90 星系發現第 8 顆行星 Kepler-90i。/NASA

新發現的 Kepler-90i 比較小,有機會是類地行星 (Rocky Planet)。此行星每 14.4 日圍繞 Kepler-90 一圈,而體積亦比地球大 30% 。另外,由於行星離其恆星 Kepler-90 相當近,估計地面平均溫度接近 426°C。Vanderburg 形容,Kepler-90 星系就如同迷你版太陽系,越近恆星的行星就較少,越遠的則越大。

除 Kepler-90i 外,他們亦從 Kepler-80 星系中發現第 6 顆行星,並將其命名為 Kepler-80g 。此新行星與地球差不多大,而且與比鄰其中 4 顆行星形成諧振鏈 (Resonant chain) ,令行星被共同引力牽引,使其有節律運行。

此發現亦為未來研究開拓了新方法,揭著太空奧秘。開普勒任務科學家 Jesse Dotson 指,此發現再次展示開普勒任務的價值;而以新方法去看待數據,更是一個有保證的方法令我們對行星系統有更深入的了解。她相信數據中必然存在更多新發現等待人們發掘。Shallue 與 Vanderburg 也計劃利用機器學習方法,研究開普勒望遠鏡的 150,000 顆行星數據。

原文:
NASA, Artificial Intelligence, NASA Data Used to Discover Eighth Planet Circling Distant Star, 15 December 2017

報告:
Shallue, C.J. & Vanderburg, A. (2017). Identifying Exoplanets With Deep Learning: A Five Planet Resonant Chain Around Kepler-80 And An Eighth Planet Around Kepler-90,  The Astronomical Journal, Published Online.

文/Edward Ho、審核/Alan Chiu

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