Inspiré des services de streaming de films tels que Netflix ou Hulu, un scientifique du Southwest Research Institute a développé une technique pour rechercher des étoiles susceptibles d'héberger des géants, Planètes de la taille de Jupiter en dehors de notre système solaire. Elle a développé un algorithme pour identifier les étoiles susceptibles d'héberger des exoplanètes géantes, basé sur la composition des étoiles connues pour avoir des planètes.

"Mes habitudes de visionnage ont entraîné Netflix à recommander des films de science-fiction que je pourrais aimer, en fonction de ce que j'ai déjà regardé. Ces films regardés sont comme les systèmes connus d'étoiles-exoplanètes, " a déclaré le Dr Natalie Hinkel, un astrophysicien planétaire au SwRI. "Puis, l'algorithme recherche des étoiles avec des planètes non encore détectées - qui sont comparables aux films que je n'ai pas regardés - et prédit la probabilité que ces étoiles aient des planètes. "

Tout comme une recette de gâteau comprend des ingrédients de base, les étoiles ont besoin de certains éléments pour faire des planètes géantes. Les scientifiques peuvent utiliser la spectroscopie, ou la façon dont la lumière interagit avec les atomes dans les couches supérieures de l'étoile, mesurer la composition d'une étoile, qui comprend des matériaux tels que le carbone, magnésium et silicium. Ces éléments sont les ingrédients pour faire une planète, parce que les étoiles et les planètes sont faites en même temps et à partir des mêmes matériaux. Cependant, alors qu'il y a beaucoup d'ingrédients dans votre cuisine, tous n'appartiennent pas à un gâteau. C'est là qu'intervient l'algorithme de streaming de films, prédire les planètes en fonction des éléments des étoiles.

"Nous avons découvert que les éléments les plus influents pour prédire les étoiles hébergeant des planètes sont le carbone, oxygène, fer et sodium, " a déclaré Hinkel. " Ce qui est amusant, c'est que nous ne nous attendions pas à ce que le sodium soit un ingrédient clé pour prédire une planète. Mais ce doit être un lien important entre les étoiles et les planètes, parce qu'il n'arrêtait pas d'apparaître, même en regardant différentes combinaisons d'éléments."

Hinkel a utilisé le catalogue Hypatia, une base de données stellaire accessible au public qu'elle a développée, pour entraîner et tester l'algorithme. C'est la plus grande base de données d'étoiles et de leurs éléments pour la population à moins de 500 années-lumière de notre Soleil. Au dernier décompte, Hypatie avait des données d'éléments stellaires pour 6, 193 étoiles, dont 401 sont connus pour héberger des planètes. La base de données répertorie également 73 éléments stellaires allant de l'hydrogène au plomb.

L'algorithme, qui sera accessible au public, a regardé plus de 4, 200 étoiles et évalué leur probabilité d'héberger des planètes, basé uniquement sur les éléments, ou ingrédients, au sein de l'étoile. En outre, Hinkel a examiné différentes combinaisons de ces ingrédients pour voir comment ils ont influencé l'algorithme.

L'équipe de Hinkel a identifié environ 360 étoiles hôtes potentielles de planètes géantes qui ont plus de 90 % de probabilité d'héberger une exoplanète géante. "Nous étions excités, nous avons donc utilisé les données d'archives du télescope pour rechercher des signes de planètes autour de ces étoiles hôtes probables, " a déclaré Hinkel. "Nous avons identifié d'éventuelles planètes de la taille de Jupiter autour de trois étoiles prédites par l'algorithme."

Interrogée sur la fiabilité de son algorithme, elle a expliqué que "nous n'avons pas de vrais négatifs dans nos données, c'est-à-dire les étoiles que nous connaissons n'ont pas de planètes. Nous avons donc «caché» certaines étoiles connues hébergeant des planètes dans les données pour voir à quoi ressemblerait leur score de prédiction. En moyenne, ils ont obtenu plus de 75 %, qui est genial! C'est probablement une moyenne plus élevée que moi d'aimer les films de science-fiction que Netflix a choisis pour moi."

Avancer, ces découvertes pourraient révolutionner les sélections d'étoiles cibles pour les recherches futures et confirmer le rôle joué par les éléments dans la détection et la formation des planètes géantes. Hinkel est l'auteur principal de l'article "Un algorithme de recommandation pour prédire les étoiles hôtes géantes de l'exoplanète en utilisant les abondances élémentaires stellaires, " qui sera publié dans un prochain numéro de Le Journal d'Astrophysique .