米航空宇宙局(NASA)は、新技術を用いた手法により、新たに301個の太陽系外惑星の存在を確認したと発表した。
太陽系外惑星とは、太陽以外の恒星の周りを回っている惑星のこと。今回の発見以前に、NASAは4,569個以上の太陽系外惑星の存在を確認していました。他にも数千個の太陽系外惑星の「候補」が確認されています。しかし、これらはさらなる研究が必要です。
太陽系外惑星は、望遠鏡で識別するのが難しい。その理由の一つは、軌道上にある星の明るい光で隠れてしまうからです。そのためには、恒星の光量が減少していないかどうかを確認する必要があります。これは、惑星が星の前を通過したことによるものかもしれません。
NASAは2つの宇宙望遠鏡を使って、数千個の太陽系外惑星を確認しました。ケプラー宇宙望遠鏡は2009年に打ち上げられ、2018年10月まで運用されました。その際、NASAは、探査機が "さらなる科学運用に必要な燃料を使い果たした "として、ケプラーを退役させることを発表した。
もう1つの宇宙望遠鏡は、Transiting Exoplanet Survey Satellite(TESS)と呼ばれる。NASAはケプラーの観測結果を基に、2018年4月にTESSを打ち上げました。TESSは現在も運用を続けています。
NASAが新たに301個の太陽系外惑星を確認したのは、宇宙望遠鏡「ケプラー」が収集したデータに基づいています。このデータは、ExoMinerと呼ばれる機械学習システムによって処理されました。
機械学習システムは、人工知能(AI)の一種です。膨大な量のデータを入力することで、時間をかけてタスクを学習するように訓練されます。
今回、NASAは機械学習の手法を用いて既存のデータを調べ、いわゆる "偽者 "と本物の太陽系外惑星を識別したという。
ExoMinerは、過去に行われた太陽系外惑星の確認や除外のための活動から得られたデータを基にしています。このシステムは、人間の専門家が新しい太陽系外惑星を確認するのと同じ方法を使用するように設計されています。
NASAによると、このシステムは、そのような惑星の存在を確認するために専門的な訓練を受けている科学者たちに、待望の支援を提供するものだという。同局の宇宙望遠鏡は、何千もの星のデータを収集しています。これだけの数の星を人間が調べるのは大変な労力を必要とします。ExoMinerは、その負荷を軽減し、新たな系外惑星を特定する精度を向上させるために設計されています。
ジョン・ジェンキンスは、カリフォルニア州にあるNASAエイムズ研究センターの太陽系外惑星科学者です。同氏は声明の中で、ExoMinerは、これまで太陽系外惑星の同定に使われてきた他の機械学習プログラムに比べて、大きな改善をもたらしていると述べています。
ジェンキンスは、この新しいシステムによって、科学者がExoMinerの調査結果を簡単に確認できるようになったことが最大の理由だと述べています。
"なぜ、惑星であるかどうかを判断するのかについては、何の不思議もありません。"データの中のどの特徴がExoMinerに惑星を拒否させたり、確認させたりするのかを簡単に説明できます。"
この機械学習システムは、NASAの研究者とチームの国際的なパートナーによって開発・テストされました。Astrophysical Journalに掲載された論文で紹介されています。
論文によると、ExoMinerは、ケプラー宇宙望遠鏡のデータをもとにした候補リストから、301個の太陽系外惑星を発見しました。これらの惑星は、ケプラーサイエンスオペレーションセンターの科学者によって特定され、太陽系外惑星の可能性があると宣言されていました。しかし、NASAによると、人間の研究者がそれらを確認することはできなかったという。
「ExoMinerが何かを惑星だと言えば、それが惑星であることを確信できます」とHamed Valizadeganは言います。彼はExoMinerプロジェクトのリーダーであり、エイムズセンターにある大学宇宙研究協会で機械学習のオペレーションを統括している。
ヴァリザデガンは、このシステムが、既存の機械学習法や人間の専門家よりも「ある意味では信頼性が高い」と付け加えた。その理由のひとつとして、ExoMinerには人間の識別作業に影響を与える「バイアス」がないことを挙げています。
NASAのチームは、ExoMinerの成功をもとに、システムを拡張することを計画しています。その目標は、TESSや、新しい太陽系外惑星の発見を目指す将来の望遠鏡からのデータを含めることです。
Words in This Story
artificial intelligence – n. an area of computer science that deals with giving machines the ability to seem like they have human intelligence
imposter – n. someone who pretends to be someone else in order to trick people
accuracy – n. correct or exact
feature – n. a typical quality or important part of something
reliable – adj. able to be trusted or believed
bias – n. prejudice in favor of or against one thing person or group compared with another
*This article has been edited and reprinted from VOA Learning English with permission from Voice of America (VOA) for use in English language materials.