Después de años de arduo trabajo, nos estamos enfocando en llevar el total de exoplanetas confirmados, planetas fuera del Sistema Solar, a la friolera de 5,000.

En un nuevo e importante recorrido para los estudios de exoplanetas, un equipo de astrónomos ha identificado 366 exoplanetas potenciales previamente desconocidos en datos del telescopio espacial retirado Kepler.

La clave fue el desarrollo de un algoritmo para identificar caídas en el brillo estelar que indican la presencia de un exoplaneta en órbita.

“Descubrir cientos de nuevos exoplanetas es un logro significativo en sí mismo, pero lo que distingue a este trabajo es cómo iluminará las características de la población de exoplanetas en su conjunto”, dice el astrónomo Erik Petigura de la Universidad de California en Los Ángeles.

Kepler pasó casi una década en una órbita terrestre alrededor del Sol, observando durante largos períodos parches del cielo, registrando las estrellas. El objetivo era capturar las débiles caídas de brillo que se producen en la luz de una estrella cuando un exoplaneta pasa entre nosotros y la estrella. Una serie de inmersiones cronometradas regularmente indica la presencia de un cuerpo en órbita.

El período de tiempo entre inmersiones permite a los astrónomos calcular qué tan cerca está el exoplaneta en órbita alrededor de la estrella; la cantidad de luz que bloquea el exoplaneta revela su tamaño.

Todo suena muy sencillo, pero identificar las señales en medio del ruido es un trabajo largo y minucioso que solía realizarse visualmente. Esto se debe a que, tradicionalmente, los humanos se desempeñan mucho mejor en la detección de señales que el software.

Pero el software se está volviendo más sofisticado y un algoritmo desarrollado por el astrónomo de UCLA Jon Zink está ayudando a tomar el relevo. El equipo de investigación introdujo en el software los 500 terabytes de datos de la segunda misión de Kepler, que cubren más de 800 millones de imágenes. El resultado fueron 381 exoplanetas que se habían identificado previamente y 366 exoplanetas potenciales que eran completamente nuevos.

Entre los hallazgos se encontraba un sistema fascinante que contiene dos gigantes gaseosos parecidos a Saturno que orbitan inusualmente cerca de su estrella anfitriona, y entre sí. Los científicos planetarios buscan casos inusuales como este, porque nos permiten comprender los parámetros de lo que es posible para los sistemas planetarios.

“El descubrimiento de cada nuevo mundo proporciona una visión única de la física que desempeña un papel en la formación de los planetas”, explica Zink.

Zink y su equipo no fueron los únicos científicos que trabajaron en datos de Kepler. Otro esfuerzo dirigido por Hamed Valizadegan de la Asociación de Investigación Espacial de Universidades (USRA) ha agregado más de 300 exoplanetas a la lista de los confirmados.

Cuando una señal se identifica como un exoplaneta potencial, inicialmente se presenta como candidata. Es decir, podría ser un exoplaneta, pero se requiere trabajo adicional para confirmarlo; los astrónomos deben descartar todas las demás posibilidades. Los exoplanetas descubiertos por Zink y su equipo entran en esta categoría.

Hay muchos miles de candidatos a exoplanetas. Al 18 de noviembre, el número de exoplanetas confirmados era mucho menor, situándose en 4.575.

Valizadegan y sus colegas han desarrollado una red neuronal profunda llamada ExoMiner que se ejecuta en la supercomputadora Pleiades de la NASA. Puede distinguir entre un exoplaneta real y falsos positivos.

“Cuando ExoMiner dice que algo es un planeta, puedes estar seguro de que es un planeta”, explicó Valizadegan. “ExoMiner es altamente preciso y, de alguna manera, más confiable que los clasificadores de máquinas existentes y los expertos humanos que debe emular debido a los sesgos que acompañan al etiquetado humano”.

Él y su equipo utilizaron ExoMiner para analizar datos de exoplanetas candidatos del Archivo Kepler. Para ser claros, se trataba de exoplanetas que ya habían sido identificados, pero estaban esperando confirmación. ExoMiner logró confirmar 301 de ellos.

Ninguno de estos exoplanetas recientemente confirmados es similar a la Tierra o en la zona potencialmente habitable de sus sistemas solares, pero son importantes para comprender las estadísticas del sistema planetario en la galaxia de la Vía Láctea.

Esto nos ayuda a comprender cómo evolucionan y crecen los sistemas planetarios, y cuáles son los resultados probables de la evolución del sistema.

“Ahora que hemos entrenado a ExoMiner usando datos de Kepler, con un poco de ajuste fino, podemos transferir ese aprendizaje a otras misiones, incluida TESS, en la que estamos trabajando actualmente”, dijo Valizadegan. “Hay espacio para crecer”.

Cada uno de los dos artículos por sí solo es emocionante y ofrece un conjunto refinado de herramientas para agilizar el proceso de búsqueda de exoplanetas en diferentes etapas. Juntos, ofrecen una forma de automatizar potencialmente los minuciosos procesos asociados con la identificación y la confirmación, liberando a los científicos para trabajar en la interpretación y el análisis de los exoplanetas que existen.

Es una excelente semana para la investigación de exoplanetas.

El artículo del equipo de Zink se ha publicado en The Astronomical Journal, y el artículo del equipo de Valizadegan ha sido aceptado en The Astrophysical Journal y está disponible en arXiv.