NASA的AI模型曾发现370颗系外行星,现在开始深入研究TESS数据

NASA的AI模型曾发现370颗系外行星,现在开始深入研究TESS数据

这幅艺术家的印象展示了恒星TRAPPIST-1,两颗行星凌日。ExoMiner++是NASA最近更新的开源软件包,利用人工智能帮助在NASA任务收集的数据中寻找新的凌日系外行星。来源:uux.cn/NASA、欧洲航天局和G. Bacon(STScI)

(神秘的地球uux.cn)据美国国家航空航天局(劳伦·利斯):科学家们已经发现了超过6000个绕太阳运行的行星,这些行星被称为系外行星。其中超过一半的行星是通过NASA退役的开普勒任务和当前的凌日系外行星巡天卫星(TESS)任务的数据被发现的。然而,这些任务中庞大的数据宝库中仍包含许多尚未被发现的行星。两次任务的所有数据均公开存放在NASA档案中,全球许多团队利用这些数据利用多种技术寻找新行星。

2021年,位于加州硅谷的NASA艾姆斯研究中心团队开发了ExoMiner,这是一款开源软件,利用人工智能(AI)验证了370颗开普勒数据中的新系外行星。现在,团队开发了一个基于开普勒和TESS数据训练的新版本模型,名为ExoMiner++。

NASA的AI模型曾发现370颗系外行星,现在开始深入研究TESS数据

美国宇航局凌日系外行星巡天卫星(TESS)的艺术家想象图,该卫星于2018年发射,迄今已发现近700颗系外行星。NASA的ExoMiner++软件正致力于利用人工智能识别更多TESS数据中的行星。来源:uux.cn/NASA戈达德航天飞行中心

这项新算法在最近发表于《天文学杂志》的论文中讨论,在TESS的初次运行中识别出7000个系外行星候选目标。系外行星候选者是指很可能是行星,但需要额外望远镜后续观测以确认的信号。

ExoMiner++ 可以从 GitHub 免费下载,允许任何研究人员使用该工具在 TESS 不断扩展的公共数据档案中寻找行星。

NASA华盛顿总部首席科学数据官凯文·墨菲说:“像ExoMiner这样的开源软件加速了科学发现。”“当研究人员自由分享他们开发的工具时,其他人能够复制结果并深入挖掘数据,这也是为什么开放数据和代码是科学黄金标准的重要支柱。”

ExoMiner++通过筛选可能的凌日观测数据,预测哪些凌日是由系外行星引起的,哪些是由其他天文事件(如食双星)引起的。“当你拥有数十万个信号时,比如本案,这里是部署这些深度学习技术的理想场所,”NASA Ames的KBR员工、ExoMiner++联合研究员Miguel Martinho说。

开普勒和TESS的运作方式不同——TESS几乎覆盖整个天空,主要寻找凌日行星,而开普勒则观察的天空较深。尽管观测策略不同,两项任务产生的数据集是兼容的,使ExoMiner++能够基于两台望远镜的数据进行训练,并取得强有力的结果。“资源有限,我们能获得丰厚回报,”ExoMiner项目负责人、NASA Ames的KBR员工Hamed Valizadegan说。

下一版本的ExoMiner++将提升模型的实用性,并为未来的系外行星探测工作提供参考。虽然ExoMiner++目前可以在获得可能的凌日信号列表时标记候选行星,团队也在努力赋予模型从原始数据中识别信号本身的能力。

系外行星科学家,NASA艾姆斯研究中心乔恩·詹金斯:开源科学和开源软件正是系外行星领域迅速发展的原因。

除了TESS持续的数据流外,未来的系外行星狩猎任务还将为ExoMiner用户提供大量数据可供利用。NASA即将推出的南希·格蕾丝·罗曼太空望远镜将捕捉数万次系外行星凌日——而且,像TESS数据一样,罗曼数据将免费开放,符合NASA对金标准科学和与公众数据共享的承诺。ExoMiner模型的进展也可能帮助在罗马数据中寻找系外行星。

NASA艾姆斯的系外行星科学家乔恩·詹金斯说:“NASA的开放科学计划不仅将带来更好的科学成果,也将带来更好的软件。”“开源科学和开源软件正是系外行星领域发展如此迅速的原因。”

NASA首席科学数据官办公室领导该机构的开放科学工作。科学数据、工具、研究和软件的公开共享最大化了NASA科学任务的影响力。想了解更多关于NASA对科学研究透明度和可重复性的承诺,请访问 science.nasa.gov/open-science。想直接收到更多关于NASA科学数据影响的报道,请订阅NASA开放科学通讯。

作者:Lauren Leese,首席科学数据官办公室网页内容策略师




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