Kunstig intelligens bag rekordfund i rummet
NASA og Google har med kunstig intelligens fundet en ny planet omkring en fjern stjerne. Stjernen tangerer nu rekorden som den stjerne med flest kendte planeter omkring sig.

For knap en uge siden annoncerede det amerikanske rumfartsagentur NASA, at der torsdag 14. december klokken 19 dansk tid ville blive afsløret en »opdagelse« fra rummet.

Rygterne begyndte straks at svirre på alverdens medier om, hvad det kunne være for en opdagelse, NASA ville offentliggøre.

Nu ved vi det: NASA har i et usædvanligt samarbejde med det multinationale selskab Google for første gang identificeret et fremmed planetsystem med otte planeter.

Tangerer rekord for flest planeter

De otte planeter findes 2.545 lysår borte omkring stjernen Kepler-90, der hermed tangerer rekorden for flest planeter omkring en stjerne. Den eneste anden stjerne med så mange kendte planeter omkring sig er vores egen stjerne, Solen.

Det særlige ved opdagelsen er ifølge astrofysiker Lars A. Buchhave, at den er gjort ved hjælp af en form for kunstig intelligens, som er udviklet af Google.

»Vi kendte syv af planeterne i forvejen, men nu har de fundet en ottende planet om den samme stjerne. Det er første gang, man finder et planetsystem med otte planeter, og det er sjovt, fordi vores eget solsystem også har otte planeter,« siger Lars A. Buchhave, som er professor ved DTU Space på Danmarks Tekniske Universitet, til Videnskab.dk.

kepler-90

Kepler-90 er nu oppe på siden af Solen i konkurrencen om at være den stjerne med flest kendte planeter omkring sig. Her er Kepler-90's otte planeter. Den nyopdagede er den 3. tætteste på stjernen. (Illustration: NASA/Wendy Stenzel)

En lille, varm planet

Den nyopdagede ottende planet, der har fået navnet Kepler-90i, er den mindste af de otte planeter og ikke et sjovt sted at besøge.

Om opdagelsen

Studiet, som beskriver opdagelsen af den nye planet, er endnu ikke publiceret.

Ifølge NASA er studiet optaget i det videnskabelige tidsskrift  The Astronomical Journal.

Læs mere om forskernes metode i boksen under artiklen.

NASA regner med, at temperaturen på den formentlig stenede overflade er omkring 426 grader celcius. Alle otte planeter befinder sig relativt tæt på stjernen, og Kepler-90i har en omløbstid på blot 14,4 dage.

Men Lars A. Buchhave tilføjer, at den nyfundne planet trods alt har ligheder med vores hjemplanet:

»Den nye planet, de har fundet, befinder sig som den tredje i rækken af planeter ud fra stjernen. Så planeten har samme position som Jorden,« siger Lars A. Buchhave, som forsker i exoplaneter, men ikke har været en del af den nye opdagelse.

Ikke banebrydende at finde en ny planet

Udover at det er sjovt, at planetsystemet har ligheder med vores eget, er det ifølge Lars A. Buchhave ingen banebrydende opdagelse at finde en ny planet.

I de senere år er der nemlig blevet fundet flere tusinde nye exoplaneter – det vil sige planeter, som kredser om andre stjerner end vores egen stjerne Solen.

»I sig selv er det ikke specielt vildt, at vi nu har fundet et planetsystem med otte planeter. Det er da sjovt, fordi det første med otte planeter ligesom vores eget solsystem, men rent forskningsmæssigt er det ikke banebrydende. Så hvis noget skal være vildt ved historien, er det nok mest måden, de har fundet planeten på,« siger Lars A. Buchhave.

Googles maskinlæring står bag fundet

Opdagelsen er gjort ved hjælp af data fra teleskopet Kepler, som siden 2009 har fløjet rundt ude i rummet og jagtet nye exoplaneter – det vil sige planeter, som kredser om andre stjerner end vores egen stjerne Solen.

De store mængder af data, som Kepler gennem årene har sendt ned til Jorden, er nu blevet gennemtrawlet af maskinlærings-teknologi - det vil sige computere, som kan 'lære' - som er udviklet af Google. 

»De har undersøgt gamle data fra Kepler endnu en gang med en maskinlæringsanalyse fra Google. Det er en form for AI (kunstig intelligens, red.) som har gennemgået Keplers data og fundet en ekstra planet i planetsystemet. De har også fundet en ekstra planet i et andet planetsystem,« forklarer Lars A. Buchhave.

Når man finder nye planeter i data fra Kepler, ser man ikke planeterne direkte, ligesom når man eksempelvis ser billeder af planeterne fra vores eget solsystem. I stedet leder man efter særlige mønstre i de store mængder af data fra Kepler.

Det er disse særlige mønstre, som Googles teknologi har lært at identificere.

Google NASA ekstra planet exoplanet kunstig intelligens AI maskinlæring

»Opdagelsen er gjort af forskere, der brugte maskinindlæring fra Google. Maskinindlæring er en tilgang til kunstig intelligens og demonstrerer nye måder at analysere Keplerdata på,« lyder det i pressemeddelelsen fra NASA. (Illustration: Shutterstock)

Kunstig intelligens kan føre til nye opdagelser

Den nye opdagelse åbner for, at vi måske fremover kan udnytte kunstig intelligens til at gøre astronomiske opdagelser, påpeger Lars A. Buchhave.

»Det skaber perspektivet, at vi kan begynde at bringe Big Data (store datamængder, red.) med ind i astronomien og bruge kunstig intelligens og maskinlæring til at gøre opdagelser. Måske kan man fremover koble en form for kunstig intelligens til forskningsdatabaser og lede efter ting, som vi ellers normalt ikke finder,« siger Lars. A. Buchhave.

Han henviser til, at Google for nyligt annoncerede, at firmaets underselskab DeepMind har udviklet en type kunstig intelligens, som kunne slå verdens bedste skak-spillende computer. I løbet af fire timer havde den kunstige intelligens i programmet AlphaZero lært sig selv at spille skak.

Nu kan kunstig intelligens altså også finde exoplaneter, som ellers hidtil er blevet fundet af astronomer, som nøje studerer data fra rummet.

Langt de fleste exoplaneter er hidtil blevet opdaget med data fra Kepler, og man kan opdage planeterne indirekte, fordi de kredser om deres stjerne. Når de ryger ind foran stjernen, skygger de for lyset fra stjernen, hvilket giver et lille dyk i lyset, som kan observeres af Kepler.   

»Der er sket en fantastisk udvikling«

Professor Jørgen Christensen-Dalsgaard fra Aarhus Universitet er en af de danske forskere, som har deltaget i Kepler-missionen. Han er enig med Lars A. Buchhave i, at den nye opdagelse »ikke er så banebrydende for planetforskningen, men det er et meget spændende eksempel på brug af AI, som jeg glæder mig til at høre mere om. «

Til gengæld påpeger han, at Kepler gennem årene har haft en banebrydende indflydelse på vores opfattelse af rummet og planeterne i Mælkevejen.

»For 25 år siden vidste vi slet ikke, om der fandtes andre planeter end dem i vores eget solsystem. Hvis du havde spurgt mig dengang, om der fandtes planeter andre steder i Mælkevejen, havde jeg svaret; det aner vi simpelthen ikke. Nu har Kepler opdaget flere tusinde planeter, så der er sket en fantastisk udvikling,« siger Jørgen Christensen-Dalsgaard, som er professor ved Institut for Fysik og Astronomi på Aarhus Universitet og leder af Danmarks Grundforskningsfonts Center for Stellar Astrofysik og ikke er en del af den nye opdagelse.

Er der liv på exoplaneterne?

Jørgen Christensen-Dalsgaard tilføjer, at Kepler-teleskopet også har givet os viden om, at planetsystemer kan være fuldstændig forskellige fra vores eget planetsystem, hvor planeterne Jorden, Mars, Jupiter, Merkur, Venus, Jupiter, Saturn, Uranus og Neptun kredser rundt om vores egen stjerne Solen.

»Kepler har vist os, at størstedelen af stjernerne har planeter. En stor del af planeterne er faktisk jordlignende – altså nogenlunde samme størrelse som Jorden. Og en del af dem ligger i den beboelige zone, hvor der er mulighed for liv,« siger Jørgen Christensen Dalsgaard og tilføjer:

»Så vi ved, at der er rigtig mange planeter i Mælkevejen, hvor der principielt kan være liv. Om der så er det, er en anden sag. Det skal vi i gang med at undersøge, men muligheden er der i hvert fald.«

Sådan har forskerne gjort

Forskerne har brugt maskinlæring – en tilgang til kunstig intelligens, hvor computere kan lære.

I dette tilfælde lærte computerne at identificere planeter i data fra Kepler. Keplers data indeholder optagelser af lyset fra fjerne stjerner. Når en planet ryger ind foran stjernen, giver det et lille dyk i lyset fra stjernen, og dermed kan man identificere planeterne.

Dermed har forskerne simpelthen trænet deres computer til at identificere det lille dyk i lyset, som opstår, når en planet ryger ind foran en stjerne.

»Inspireret af måden, hvormed neuroner forbindes i menneskets hjerne, gennemgik dette kunstige ’neurale netværk’ Kepler-data,« lyder det i en pressemeddelelse fra NASA.

»Maskinlæring er tidligere blevet brugt til søgninger i Keplers database, men denne forskning demonstrerer at neurale netværk er et lovende værktøj til at finde de svageste signaler fra fjerne verdener,« lyder det også.

Det var en software ingeniør fra Googles forskningsteam Google AI, som fik ideen til at bruge neurale netværk på Kepler-data.

»In min fritid begyndte jeg at google ’finde exoplaneter i store datasæt’ og fandt frem til Keplermissionen og de kæmpestore datasæt, som er tilgængelige,« fortæller softwareingeniøren Christopher Shallue i pressemeddelelsen fra NASA.

Keplers datasæt fra fire år indeholder allerede 35.000 mulige signaler fra exoplaneter – det vil sige planeter, som endnu ikke er bekræftede. Men i det nye studie har forskerne undersøgt, om der kunne gemme sig endnu flere, svagere signaler fra exoplaneter i de gamle data.

»Maskinlæring viser virkelig sit værd i situationer, hvor der er så meget data, at mennesker ikke kan søge efter det selv,« lyder det fra Christopher Shallue.

Ifølge pressemeddelelsen fra NASA trænede forskerne først deres neurale netværk til at identificere 15.000 signaler fra exoplaneter, som allerede var registreret.

»I testen kunne det neurale netværk korrekt identificere rigtige planeter og falske positiver 96 procent af tiden. Da det ’neurale netværk’ nu havde ’lært’ at detektere mønstret fra en exoplanet, satte forskerne deres model til at søge efter svagere signaler i 670 stjernesystemer, som allerede havde flere kendte planeter,« forklares det i pressemeddelelsen.

Dermed fandt det neurale netværk altså frem til planeten Kepler-90i. Men det opdagede også en anden planet - planeten Kepler-80g – som ifølge NASA har samme størrelse som Jorden og fire allerede kendte naboplaneter.

Forskerne planlægger nu at bruge deres neurale netværk til at gennemgå data fra alle Keplers stjerner, som tæller flere end 150.000 styks.

Kilde: NASA

... Eller følg os på Facebook, Twitter eller Instagram.

Videnskab.dk Podcast

Lyt til vores seneste podcast herunder eller via en podcast-app på din smartphone.


Se den nyeste video fra Tjek

Tjek er en YouTube-kanal om videnskab og sundhed henvendt til unge.

Indholdet på kanalen bliver produceret af Videnskab.dk's Center for Faglig Formidling med samme journalistiske arbejdsgange, som bliver anvendt på Videnskab.dk.


Det sker