हर गुजरते साल के साथ, अधिक से अधिक अतिरिक्त सौर ग्रहों की खोज की जाती है। मामलों को और अधिक रोचक बनाने के लिए, कार्यप्रणाली और प्रौद्योगिकी में सुधार व्यक्तिगत प्रणालियों के भीतर अधिक ग्रहों की खोज की अनुमति दे रहे हैं। a . की हालिया घोषणा पर विचार करें सात ग्रह प्रणाली लाल बौने तारे के चारों ओर जिसे TRAPPIST-1 के नाम से जाना जाता है। उस समय, इस खोज ने एक ही तारे की परिक्रमा करने वाले अधिकांश एक्सोप्लैनेट के लिए रिकॉर्ड स्थापित किया।
ट्रैपिस्ट-1 से आगे बढ़ें! को धन्यवाद केप्लर स्पेस टेलीस्कोप और मशीन लर्निंग, की एक टीम गूगल एआई और यह हार्वर्ड-स्मिथसोनियन सेंटर ऑफ एस्ट्रोफिजिक्स (सीएफए) ने हाल ही में खोज की आठवां ग्रह केपलर-90 के दूर के तारामंडल में। केप्लर -90i के नाम से जाना जाने वाला, इस ग्रह की खोज Google एल्गोरिदम के लिए संभव हुई थी, जिसने केप्लर मिशन डेटा में कमजोर ट्रांजिट सिग्नल के सबूत का पता लगाया था।
अध्ययन जो उनके निष्कर्षों का वर्णन करता है, शीर्षक 'डीप लर्निंग के साथ एक्सोप्लैनेट की पहचान: केप्लर -80 के चारों ओर एक पांच ग्रह गुंजयमान श्रृंखला और केपलर -90 के आसपास एक आठ ग्रह ', हाल ही में ऑनलाइन दिखाई दिया और में प्रकाशन के लिए स्वीकार कर लिया गया है'खगोलीय पत्रिका. शोध दल में Google AI के क्रिस्टोफर शालू और टेक्सास विश्वविद्यालय के एंड्रयू वेंडरबर्ग और CfA शामिल थे।
हमारा सौर मंडल अब एक तारे के चारों ओर अधिकांश ग्रहों के लिए बंधा हुआ है, हाल ही में पृथ्वी से 2,545 प्रकाश वर्ष सूर्य जैसे तारे केपलर-90 की परिक्रमा करने वाले आठवें ग्रह की खोज के साथ। नासा के केपलर स्पेस टेलीस्कोप के डेटा में ग्रह की खोज की गई थी। साभार: नासा
केपलर-90, एक सूर्य जैसा तारा, पृथ्वी से लगभग 2,545 प्रकाश-वर्ष की दूरी पर स्थित है नक्षत्र ड्रेको . जैसा कि उल्लेख किया गया है, पिछले सर्वेक्षणों ने तारे के चारों ओर सात ग्रहों के अस्तित्व का संकेत दिया था, स्थलीय (उर्फ। चट्टानी) ग्रहों और गैस दिग्गजों का एक संयोजन। लेकिन केप्लर डेटा के माध्यम से खोज करने के लिए बनाए गए Google एल्गोरिदम का उपयोग करने के बाद, शोध दल ने पुष्टि की कि डेटा के भीतर एक और निकट-परिक्रमा ग्रह का संकेत छिपा हुआ है।
केप्लर मिशन पर निर्भर करता है पारगमन विधि (उर्फ। ट्रांजिट फोटोमेट्री) चमकीले सितारों के आसपास ग्रहों की उपस्थिति को समझने के लिए। इसमें चमक में आवधिक गिरावट के लिए सितारों का अवलोकन करना शामिल है, जो एक संकेत है कि एक ग्रह पर्यवेक्षक के सापेक्ष तारे (यानी पारगमन) के सामने से गुजर रहा है। अपने अध्ययन के लिए, शालू और वेंडरबर्ग ने केप्लर द्वारा रिकॉर्ड किए गए प्रकाश-वक्रों को पढ़ने और पारगमन की उपस्थिति का निर्धारण करने के लिए एक कंप्यूटर को प्रशिक्षित किया।
इस कृत्रिम 'तंत्रिका नेटवर्क' को केप्लर डेटा के माध्यम से खोजा गया और कमजोर पारगमन संकेत मिले जो कि केप्लर -90 के आसपास पहले से छूटे हुए ग्रह की उपस्थिति का संकेत देते थे। इस खोज ने न केवल यह संकेत दिया कि यह प्रणाली बहुत हद तक हमारी प्रणाली की तरह है, बल्कि यह मेरे अभिलेखीय डेटा के लिए कृत्रिम बुद्धिमत्ता का उपयोग करने के मूल्य की भी पुष्टि करती है। जबकि मशीन लर्निंग का उपयोग पहले केपलर डेटा को खोजने के लिए किया गया है, यह शोध दर्शाता है कि अब सबसे कमजोर संकेतों को भी पहचाना जा सकता है।
जैसा कि वाशिंगटन में नासा के एस्ट्रोफिजिक्स डिवीजन के निदेशक पॉल हर्ट्ज ने हाल ही में नासा में कहा था प्रेस विज्ञप्ति :
'जैसा कि हमने उम्मीद की थी, हमारे संग्रहीत केप्लर डेटा में छिपी हुई रोमांचक खोजें हैं, जो उन्हें खोजने के लिए सही उपकरण या तकनीक की प्रतीक्षा कर रही हैं। इस खोज से पता चलता है कि हमारा डेटा आने वाले वर्षों के लिए अभिनव शोधकर्ताओं के लिए उपलब्ध खजाना होगा।'
यह नया खोजा गया ग्रह, जिसे केपलर-90आई के नाम से जाना जाता है, एक चट्टानी ग्रह है जो पृथ्वी के आकार में तुलनीय है (1.32 ± 0.21 पृथ्वी त्रिज्या) जो 14.4 दिनों की अवधि के साथ अपने तारे की परिक्रमा करता है। अपने तारे से इसकी निकटता को देखते हुए, यह माना जाता है कि यह ग्रह 709 K (436 °C; 817 °F) के अत्यधिक तापमान का अनुभव करता है - जो इसे बुध के दिन के उच्च तापमान 700 K (427 °C; 800 °F) से अधिक गर्म बनाता है।
Google की शोध टीम के साथ एक वरिष्ठ सॉफ़्टवेयर इंजीनियर के रूप में गूगल एआई केपलर डेटा पर तंत्रिका नेटवर्क लागू करने का विचार यह जानने के बाद आया कि खगोल विज्ञान (विज्ञान की अन्य शाखाओं की तरह) तेजी से एक 'बड़ा डेटा' चिंता का विषय बनता जा रहा है। जैसे-जैसे डेटा संग्रह की तकनीक और अधिक उन्नत होती जाती है, वैज्ञानिक खुद को लगातार बढ़ते आकार और जटिलता के डेटा सेट से भरते हुए पाते हैं। जैसा कि शालू ने समझाया:
'अपने खाली समय में, मैंने 'बड़े डेटा सेट वाले एक्सोप्लैनेट खोजने' के लिए गुगल करना शुरू कर दिया और केप्लर मिशन और उपलब्ध विशाल डेटा सेट के बारे में पता चला। मशीन लर्निंग वास्तव में उन स्थितियों में चमकती है जहां इतना अधिक डेटा होता है कि मनुष्य इसे स्वयं नहीं खोज सकते। ”
केपलर मिशन ने अपने पहले चार वर्षों के संचालन में, एक डेटासेट जमा किया जिसमें 35,000 संभावित ग्रह पारगमन संकेत शामिल थे। अतीत में, डेटा में सबसे आशाजनक संकेतों को सत्यापित करने के लिए स्वचालित परीक्षण और कभी-कभी दृश्य निरीक्षण का उपयोग किया जाता था। हालांकि, सबसे कमजोर संकेतों को अक्सर इन तरीकों से याद किया जाता था, जिससे दर्जनों या सैकड़ों ग्रह बेहिसाब रह जाते थे।
केपलर-90 प्रणाली (बाएं) की सौर प्रणाली (दाएं) से तुलना करने वाला आरेख। श्रेय: NASA/एम्स अनुसंधान केंद्र/वेंडी स्टेंज़ेल
इस पर सुधार करने के लिए, शालू ने एंड्रयू वेंडरबर्ग - एक नेशनल साइंस फाउंडेशन ग्रेजुएट रिसर्च फेलो और नासा सागन फेलो - को यह देखने के लिए जोड़ा कि क्या मशीन लर्निंग डेटा को माइन कर सकती है और अधिक सिग्नल चालू कर सकती है। पहले चरण में एक तंत्रिका नेटवर्क को प्रशिक्षित करना शामिल था, जो पहले से जांचे गए 15,000 संकेतों के एक सेट का उपयोग करके पारगमन एक्सोप्लैनेट की पहचान करता है। केप्लर एक्सोप्लैनेट कैटलॉग .
परीक्षण सेट में, तंत्रिका नेटवर्क ने 96% सटीकता दर के साथ सही ग्रहों और झूठी सकारात्मकताओं की सही पहचान की। यह प्रदर्शित करने के बाद कि यह पारगमन संकेतों को पहचान सकता है, टीम ने तब अपने तंत्रिका नेटवर्क को 670 तारा प्रणालियों में कमजोर संकेतों की खोज करने का निर्देश दिया, जिनमें पहले से ही कई ज्ञात ग्रह थे। इनमें केप्लर -80, जिसमें पहले से पांच ज्ञात ग्रह थे, और केप्लर -90, जिसमें सात थे। जैसा कि वेंडरबर्ग ने संकेत दिया था:
'हमें ग्रहों के बहुत सारे झूठे सकारात्मक मिले, लेकिन संभावित रूप से अधिक वास्तविक ग्रह भी। यह रत्नों को खोजने के लिए चट्टानों को छानने जैसा है। यदि आपके पास एक महीन छलनी है तो आप अधिक चट्टानें पकड़ेंगे लेकिन आप अधिक रत्न भी पकड़ सकते हैं।'
केप्लर -80 में छठे ग्रह को केप्लर -80 जी के रूप में जाना जाता है, जो पृथ्वी के आकार का एक ग्रह है जो अपने पांच पड़ोसी ग्रहों के साथ गुंजयमान श्रृंखला में है। यह तब होता है जब ग्रहों को उनके पारस्परिक गुरुत्वाकर्षण द्वारा एक अत्यंत स्थिर प्रणाली में बंद कर दिया जाता है, जैसा कि TRAPPIST-1 के सात ग्रहों के अनुभव के समान है। दूसरी ओर, केपलर-90आई, एक पृथ्वी के आकार का ग्रह है जो 90बी और 90सी के बाहर बुध जैसी स्थितियों और कक्षाओं का अनुभव करता है।
नासा का केपलर स्पेस टेलीस्कोप पृथ्वी के आकार के ग्रहों का पता लगाने में सक्षम पहला एजेंसी मिशन था। श्रेय: NASA/वेंडी स्टेंज़ेल
भविष्य में, शालू और वेंडरबर्ग ने अपने तंत्रिका नेटवर्क को केप्लर के 150,000 से अधिक सितारों के पूर्ण संग्रह में लागू करने की योजना बनाई है। इस विशाल डेटा सेट के भीतर, कई और ग्रहों के दुबके होने की संभावना है, और संभवतः बहु-ग्रहीय प्रणालियों के भीतर उद्धृत किया जा सकता है जिनका पहले ही सर्वेक्षण किया जा चुका है। इस संबंध में, केप्लर मिशन (जो पहले से ही एक्सोप्लैनेट अनुसंधान के लिए अमूल्य रहा है) ने दिखाया है कि इसके पास और भी बहुत कुछ है।
नासा के एम्स रिसर्च सेंटर में केपलर के परियोजना वैज्ञानिक जेसी डॉटसन ने इसे रखा:
'ये परिणाम केप्लर के मिशन के स्थायी मूल्य को प्रदर्शित करते हैं। डेटा को देखने के नए तरीके - जैसे कि मशीन लर्निंग एल्गोरिदम को लागू करने के लिए यह प्रारंभिक चरण का शोध - अन्य सितारों के आसपास ग्रह प्रणालियों की हमारी समझ में महत्वपूर्ण प्रगति जारी रखने का वादा करता है। मुझे यकीन है कि डेटा में पहले और भी बहुत कुछ हैं जो लोगों द्वारा उन्हें ढूंढ़ने की प्रतीक्षा कर रहे हैं।'
स्वाभाविक रूप से, यह तथ्य कि सूर्य जैसे तारे के पास अब आठ ग्रहों की एक प्रणाली है (जैसे हमारा सौर मंडल), ऐसे लोग हैं जो आश्चर्य करते हैं कि क्या यह प्रणाली अतिरिक्त-स्थलीय जीवन खोजने के लिए एक अच्छी शर्त हो सकती है। लेकिन इससे पहले कि कोई बहुत उत्साहित हो, यह ध्यान देने योग्य है कि केप्लर -90 के ग्रह सभी कक्षा में तारे के करीब हैं। यह सबसे बाहरी ग्रह है, केपलर-90एच, अपने तारे से उतनी ही दूरी पर परिक्रमा करता है जितनी पृथ्वी सूर्य से करती है।
किसी अन्य तारे के चारों ओर आठवें ग्रह की खोज का मतलब यह भी है कि वहाँ एक प्रणाली है जो कुल ग्रहों की संख्या में सौर मंडल को टक्कर देती है। शायद यह समय है कि हम इस पर पुनर्विचार करें 2006 आईएयू निर्णय - आप जानते हैं, जहां प्लूटो को 'पदावनत' किया गया था? और जब हम इस पर होते हैं, तो शायद हमें फास्ट-ट्रैक करना चाहिए सायरस , एरीस , हौमिया , चाहूंगा , सदना और बाकी ग्रहों के लिए। अन्यथा, हम अपने रिकॉर्ड को बनाए रखने की योजना कैसे बनाते हैं?
भविष्य में, इसी तरह की मशीन सीखने की प्रक्रियाओं को अगली पीढ़ी के एक्सोप्लैनेट-शिकार मिशनों पर लागू किए जाने की संभावना है, जैसे कि ट्रांजिटिंग एक्सोप्लैनेट सर्वे सैटेलाइट (टीईएसएस) और जेम्स वेब स्पेस टेलीस्कोप (जेडब्ल्यूएसटी)। ये मिशन क्रमशः 2018 और 2019 में लॉन्च होने वाले हैं। और इस बीच केप्लर की ओर से और भी कई खुलासे होना तय है!