Yale-forskare har identifierat 60 potentiella nya "heta Jupiters" - starkt bestrålade världar som lyser som kol på en grillgrill och hittas kretsar bara 1% av solliknande stjärnor.

Heta Jupiters utgör en klass av gasjätteplaneter som är belägna så nära sina moderstjärnor att de tar mindre än en vecka att genomföra en omloppsbana. Andra året Ph.D. Student Sarah Millholland och astronomiprofessor Greg Laughlin identifierade planetkandidaterna via en ny tillämpning av big data-tekniker. De använde en övervakad maskininlärningsalgoritm – ett sofistikerat program som kan tränas i att känna igen mönster i data och göra förutsägelser – för att upptäcka de små amplitudvariationerna i observerat ljus som uppstår när en planet i en omloppsbana reflekterar ljusstrålar från sin värdstjärna.

"Sarahs arbete har gett oss vad som motsvarar ett "klassporträtt" av extrasolära planeter när de är mest främmande, " sa Laughlin. "Det är fantastiskt hur de senaste teknikerna inom maskininlärning, kombinerat med högpresterande datorer, tillåter oss att bryta klassiska datamängder för extraordinära upptäckter."

Millholland presenterade nyligen forskningen vid en Kepler Science Conference vid NASA Ames Research Center i Kalifornien. Hon och Laughlin är författare till en studie om forskningen, som har godkänts för publicering i Astronomisk tidskrift .

Millholland och Laughlin sökte systematiskt efter reflekterade ljussignaler i observationer av mer än 140, 000 stjärnor från fyra års data från NASA:s Kepler-uppdrag. Rymdfarkosten Kepler är mest känd för att möjliggöra upptäckt av tusentals exoplaneter som passerar sina värdstjärnor. Under en transitering, en planet passerar framför en stjärna och orsakar en periodisk nedgång i det observerade stjärnljuset.

Reflekterade ljussignaler kan vara svåra att skilja från stjärn- eller instrumentvariabilitet, forskarna sa, men ett stort datatillvägagångssätt gjorde det möjligt för dem att dra ut de svaga signalerna. De genererade tusentals syntetiska datamängder och tränade en algoritm för att känna igen egenskaperna hos de reflekterade ljussignalerna i jämförelse med de med andra typer av variabilitet.

Yale-tekniken banar väg för en ny upptäcktsmetod som identifierar fler planeter från allmänt tillgängliga Kepler-data, sa forskarna." Jag har fått höra av medlemmar i Keplers forskarteam att ett sökande efter reflekterad stjärnglans var en del av de tidiga återgivningarna av Kepler-pipelinen, " sa Millholland. "De kallade det för Reflected Light Search, eller RLS-modul. I det här sammanhanget, vi tar helt enkelt upp en av de ursprungliga avsikterna för Kepler-data."

De reflekterade ljussignalerna innehåller rik information om planeternas atmosfärer, enligt forskarna. De innehåller egenskaper som molnexistens, atmosfärisk sammansättning, vindmönster, och dag-natt temperaturkontraster.

Forskarna noterar också att de 60 planetkandidaterna kommer att kräva uppföljande observationer för bekräftelse. Detta kommer i form av Dopplerhastighetsmätningar.

Dopplerhastighetsmetoden är en väletablerad teknik som gör det möjligt att upptäcka vickande rörelser i en stjärna på grund av gravitationsinflytandet från en kretsande planet. Eftersom heta Jupiters är så massiva och nära sina stjärnor, de stjärnvubblor de framkallar är stora och lätt upptäckbara.

En ny, Yale-designat instrument känt som EXPRES, som installeras på Discovery Channel Telescope i Arizona, kan försöka göra bekräftelser senare i år.

Ett 3D-manipulerbart diagram över en het Jupiter i olika faser av dess omloppsbana finns på:smillholland.github.io/Phase_Curve_Demo/