Hur en "Planet Score" hjälpte NASA Identifiera 1.284 nya exoplanet i ett slag

Innan tisdag fanns det ingen brist på teorier om vad NASA: s upptäcktsmeddelande skulle innebära. (Fullständigt upplysande: Jag var ansvarig för mycket av den spekulationen.) Sedan tisdag träffade och vi fick reda på exakt vad de stora nyheterna var: NASA-forskare bekräftade bara identifieringen av 1 284 nya exoplaneter i universum - inklusive nio planeter som har potential att vara beboelig till livet.

Det är ett tillkännagivande som redan har inspirerat forskare och vanliga individer runt om i världen för att fundera över om vi seriöst kan hitta det utomjordiska livet tillräckligt snart.Men den nya studien väcker en intressant fråga: vad har förändrats de senaste åren och nu tillåter forskare att identifiera så många nya exoplaneter på en gång? Visade alla dessa planeter bara på en gång? Utvecklade vi bättre teknik? Kepler rymdteleskopet blir mirakulöst bättre (efter att vi nästan brutit ner)? Vad ger?

Svaret: Det hela kommer till en ny metod för att validera exoplanetkandidater som tillhandahåller "Astrofysiska falska positiva sannolikhetsberäkningar" för sådana föremål, enligt ett nytt papper som publicerades i senaste numret av Den astrofysiska tidskriften. I grund och botten ansluter den nya metoden ett tal till varje objekt som Kepler hittade som bestämmer sannolikheten att objektet är en exoplanet och inte en "imposter". Kalla det en planetpoäng. Ju högre antal, ju mer sannolikt det är en planet.

Den nya metoden tillåter bara ett objekt att flytta från kategorin "kandidat" till "exoplanet" om Kepler-forskare kan säga det med 99 procent tillförlitlighet eller högre.

Vi borde sakta ner vid denna punkt och förklara exakt på vilket sätt astronomer hitta och utvärdera potentiella exoplaneter. I grund och botten, genom Kepler och några andra instrument, stirrar forskare på avlägsna stjärnor och mäter ljusets ljusstyrka från dessa bollar av eldig energi. När en stjärna har en planet i omlopp, kommer ljusets ljus att dimma som den planeten passerar förbi den i förhållande till det teleskop som vi använder för att titta på det (ett nyligen, om än litet exempel är kvicksilver som passerar framför solen). Så länge som dimming inte bara är ett tekniskt fel, är det ett tecken på det något passerar genom grannskapet. En konsekvent dimmning som uppträder regelbundet över tiden är ytterligare bevis för att det kan vara en planet.

Tidigare hade forskare att pore över ljusstyrkanumren tillsammans med att bedöma en mängd olika data som kan uppnås, som radiohastighetsobservation eller högupplösta bilder. Tyvärr är det så tidskrävande att göra den typen av arbete, och vi har inte alltid resurserna för att hitta det vi behöver.

Så i denna dag och ålder vänder vi oss till datorer för hjälp. Timothy Morton, en Princetonforskare som studerar exoplaneter, utvecklade en ny metod för exoplanetvalidering som kombinerar tidigare exoplanetobservationer och De nuvarande ljusmätningsforskarna samlar med Kepler.

Det finns två typer av simuleringar. Den första tittar på hur dimningen jämförs med det från kända exoplanet och förolämpar objekt. Den andra går ett steg längre och avgör om dimmning är en indikation på exoplanetbeteende, givet vad vi redan vet om hur exoplanet distribueras och läggs runt Vintergatan.

De två simuleringarna används för att bestämma den statistiska sannolikheten att objektet ifråga är en exoplanet. Det är ett snabbare sätt att göra detta arbete - och med alla konton är det ännu mer korrekt. I själva verket används metoden faktiskt för att verifiera tidigare bekräftade exoplaneter och bestämma om de faktiskt kan vara falska positiva.

Detta är avgörande för riktningen för framtida exoplanetforskning. Arbetet som uppnåtts sedan Keplers lansering under 2009 har varit enormt för att illustrera hur många andra världar som finns i universum - och det har gett människor en svimlande mängd hopp om att vi kan hitta en annan beboelig planet eller till och med främmande liv.

NASA är redan redo att starta Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS) i slutet av 2017 och James Webb Space Telescope 2018. Båda kommer att spela en nyckelroll i exoplanetutredningarna genom att förvärva mycket mer data som vi någonsin har tagit hand om. Mortons modell kommer att hjälpa våra forskare på marken att sikta igenom data och identifiera potentiellt beboeliga exoplaneter snabbare än vad vi kunde ha hoppats på.