Inspirerad av filmströmningstjänster som Netflix eller Hulu, en forskare från Southwest Research Institute utvecklade en teknik för att leta efter stjärnor som sannolikt kommer att vara värd för jätte, Jupiterstora planeter utanför vårt solsystem. Hon utvecklade en algoritm för att identifiera stjärnor som sannolikt kommer att vara värd för gigantiska exoplaneter, baserat på sammansättningen av stjärnor som är kända för att ha planeter.

"Mina tittarvanor har tränat Netflix att rekommendera sci-fi-filmer som jag kanske gillar – baserat på vad jag redan har sett. Dessa sedda filmer är som de kända stjärn-exoplanetsystemen, " sa Dr. Natalie Hinkel, en planetarisk astrofysiker vid SwRI. "Sedan, Algoritmen letar efter stjärnor med ännu oupptäckta planeter - som är jämförbara med filmer jag inte har sett - och förutspår sannolikheten att dessa stjärnor har planeter."

Precis som ett kakrecept innehåller några grundläggande ingredienser, stjärnor behöver vissa element för att göra jätteplaneter. Forskare kan använda spektroskopi, eller hur ljus interagerar med atomer i stjärnans övre lager, att mäta en stjärnas komposition, som inkluderar material som kol, magnesium och kisel. Dessa element är ingredienserna för att skapa en planet, eftersom stjärnor och planeter är gjorda samtidigt och av samma material. Dock, medan det finns många ingredienser i ditt kök, inte alla hör hemma i en tårta. Det är här filmströmningsalgoritmen kommer in, förutsäga planeter baserat på elementen i stjärnor.

"Vi fann att de mest inflytelserika elementen i att förutsäga planet-värdar stjärnor är kol, syre, järn och natrium, ", sa Hinkel. "Det roliga var att vi inte förväntade oss att natrium skulle vara en nyckelingrediens för att förutsäga en planet. Men det måste vara en viktig länk mellan stjärnor och planeter, eftersom det hela tiden dyker upp, även när man tittar på olika kombinationer av element."

Hinkel använde Hypatia Catalogue , en allmänt tillgänglig stjärndatabas hon utvecklade, att träna och testa algoritmen. Det är den största databasen med stjärnor och deras element för befolkningen inom 500 ljusår från vår sol. Vid sista räkningen, Hypatia hade stjärnelementdata för 6, 193 stjärnor, 401 av dem är kända för att vara värdplaneter. Databasen katalogiserar också 73 stjärnelement från väte till bly.

Algoritmen, som kommer att vara allmänt tillgänglig, har tittat på mer än 4, 200 stjärnor och bedömde deras sannolikhet att vara värd för planeter, baserat enbart på elementen, eller ingredienser, inom stjärnan. Dessutom, Hinkel tittade på olika kombinationer av dessa ingredienser för att se hur de påverkade algoritmen.

Hinkels team identifierade omkring 360 potentiella gigantiska planetvärdstjärnor som har mer än 90 procents sannolikhet att vara värd för en gigantisk exoplanet. "Vi var glada, så vi använde arkivteleskopdata för att söka efter tecken på planeter runt dessa troliga värdstjärnor, ", sa Hinkel. "Vi identifierade möjliga planeter i Jupiterstorlek runt tre stjärnor som förutspåtts av algoritmen."

På frågan om hur tillförlitlig hennes algoritm är, hon förklarade att "vi inte har några sant-negativ i vår data - det vill säga, stjärnor som vi vet inte har planeter – så vi "gömde" några kända planetvärdar stjärnor i data för att se hur deras förutsägelseresultat skulle bli. I genomsnitt fick de mer än 75 procent, vilket är fantastiskt! Det är förmodligen ett högre genomsnitt än vad jag gillar sci-fi-filmerna som Netflix väljer åt mig."

Går vidare, dessa fynd skulle kunna revolutionera val av målstjärnor för framtida forskning och befästa den roll som element spelar vid upptäckt och bildning av jättelika planeter. Hinkel är huvudförfattare till artikeln "En rekommendationsalgoritm för att förutsäga gigantiska exoplanetvärdstjärnor med hjälp av stjärnelementala överflöd, " som kommer att publiceras i ett kommande nummer av The Astrophysical Journal .