KI als Planetenjäger
Jetzt haben sich die Astronomen Hilfe von ungewöhnlicher Seite gesucht – von einer künstlichen Intelligenz. Der Software-Ingenieur Christopher Shallue von Google AI kam auf die Idee, ein lernfähiges Computerhirn an die Auswertung der Kepler-Daten zu setzen. “Maschinenlernen kann immer dann glänzen, wenn es so viele Daten gibt, dass Menschen sie nicht selbst durchsuchen können”, erklärt Shallue. Im Fall von Kepler ging es um 35.000 mögliche Transitsignale, die das Teleskop in vier Jahren Fahndung aufgezeichnet hatte. Um ihre künstliche Intelligenz zum Planetenfahnder auszubilden, trainierten die Forscher das lernfähige neuronale Netzwerk zunächst anhand von 15.000 bestätigten Planetensignalen. An diesen lernte das System, welche Merkmale die Lichtkurve eines echten Planetentransits auszeichnen, bis es in 96 Prozent der Fälle richtig lag.
Dann setzten die Astronomen die KI an einen Datensatz von 670 Sternen, um die bereits Planeten bekannt waren. Ihr Ziel: Das Computerhirn sollte feststellen, ob sich in diesen bekannten Systemen nicht noch weitere, bisher nicht entdeckte Planeten verbergen. Tatsächlich wurde die KI in mehreren Fällen fündig. “Natürlich bekamen wir auch viele falschpositive Ergebnisse”, erklärt Andrew Vanderburg von der University of Texas in Austin. “Aber das ist wie beim Sieben von Geröll, um Edelsteine zu finden: Mit einem feineren Sieb findet man mehr Steine, aber auch mehr Edelsteine.”
Acht Planeten – wie im Sonnensystem
Als besonders spannend erwies sich ein Treffer der KI bei Kepler-90, einem rund 2545 Lichtjahre von uns entfernt liegenden sonnenähnlichen Stern. In diesem System waren bereits sieben Planeten bekannt. Jetzt hat die KI einen achten Planeten aufgespürt. Dieser umkreist den Stern als dritter von innen – Kepler-90i benötigt nur 14,4 Tage für einen Umlauf. Damit ist Kepler-90 das erste bekannte Planetensystem um einen fremden Stern, das ebenso wie unser Sonnensystem acht Planeten besitzt. “Zum ersten Mal seitdem die ersten Planeten unseres eigenen Sonnensystems entdeckt worden sind, wissen wir nun, dass unser Sonnensystem nicht der einzige Rekordhalter mit acht Planeten ist”, sagt Vanderburg.
Das Planetensystem Kepler -90 und wie der achte Planet entdeckt wurde (NASA/Ames)
Ähnlich wie bei unserem Sonnensystem nimmt die Größe der Planeten bei Kepler-90 von innen nach außen zu: Während die sechs innerersten Planeten zwischen der Größe einer Supererde und Neptungröße rangieren, sind die beiden äußeren Planeten große Gasriesen im Jupiterformat. Anders als beim Sonnensystem liegen alle Planeten aber sehr nah beieinander: “Das Kepler-90 System ist wie eine Mini-Version unseres Sonnensystems”, erklärt Vanderburg. Übertragen auf unser System würden die Orbits aller acht Planeten noch innerhalb der Umlaufbahn der Erde um die Sonne liegen. Daher ist auch der neuentdeckte achte Planet alles andere als lebensfreundlich: Auf seiner Oberfläche herrschen wahrscheinlich Temperaturen von mehr als 400 Grad Celsius – ähnlich wie auf der Tagseite des Merkur.
