La maggior parte degli esopianeti scoperti fino ad oggi sono stati scoperti utilizzando il metodo di transito. Questa tecnica si basa su una mini eclissi causata quando un pianeta passa davanti alla sua stella. La diminuzione di luminosità osservata permette di dedurre l'esistenza di un pianeta e di stimarne il diametro, dopo che le osservazioni sono state periodicamente confermate. Tuttavia, la teoria prevede che in molti sistemi planetari, le interazioni tra pianeti alterano questa periodicità e rendono impossibile la loro rilevazione.
È in questo contesto che un team di astronomi dell'Università di Ginevra (UNIGE), dell'Università di Berna (UniBE) e dell'NCCR PlanetS, in Svizzera, in collaborazione con la società Disaitek, ha utilizzato l'intelligenza artificiale (AI) applicata al riconoscimento delle immagini. Hanno insegnato a una macchina a prevedere l'effetto delle interazioni tra pianeti, rendendo possibile scoprire esopianeti che fino ad ora erano impossibili da rilevare. Gli strumenti sviluppati, pubblicati sulla rivista Astronomy and Astrophysics,potrebbero essere utilizzati sulla Terra per rilevare discariche illegali e discariche di rifiuti.
Rilevare un pianeta con il metodo di transito è un processo lungo. Trovare il segnale indotto dai piccoli pianeti nei dati può essere complesso, se non impossibile con le solite tecniche, nel caso in cui le interazioni tra pianeti alterino la periodicità del fenomeno di transito. Per contrastare questa difficoltà, è necessario sviluppare strumenti che possano tenere conto di questo effetto.
"Questo è il motivo per cui abbiamo pensato di utilizzare l'intelligenza artificiale applicata al riconoscimento delle immagini", spiega Adrien Leleu, ricercatore presso il Dipartimento di Astronomia della Facoltà di Scienze UNIGE e NCCR PlanetS. È infatti possibile insegnare a una macchina, utilizzando un gran numero di esempi, a prendere in considerazione tutti i parametri e prevedere l'effetto delle interazioni tra pianeti in una rappresentazione pittorica dell'effetto indotto. Per fare questo, gli astronomi hanno unito le forze con la società Disaitek attraverso la Technology & Innovation Platform del NCCR.
"Dalle prime implementazioni del metodo, abbiamo scoperto due esopianeti – Kepler-1705b e Kepler-1705c – che erano stati completamente persi dalle tecniche precedenti", rivela Adrien Leleu. I sistemi planetari così scoperti sono una miniera d'oro per la nostra conoscenza degli esopianeti, e più in particolare dei pianeti di tipo terrestre, che sono generalmente difficili da caratterizzare. Il metodo sviluppato non solo consente di stimare il raggio dei pianeti, ma fornisce anche informazioni sulla loro massa, e quindi sulla loro densità e composizione.