Trong hành trình tìm kiếm sự sống ngoài Trái Đất, các nhà khoa học đã phát triển một thuật toán thông minh giúp xác định những hệ sao có khả năng chứa hành tinh tương tự như Trái Đất. Điều này không chỉ mở ra cơ hội mới cho việc khám phá vũ trụ mà còn giúp chúng ta hiểu rõ hơn về khả năng tồn tại của sự sống ở những nơi xa xôi.
Thuật toán mới này được thiết kế để phát hiện những hành tinh có thể phù hợp với sự sống, dựa trên các dữ liệu mô phỏng từ các hệ hành tinh nhân tạo. Theo thông tin từ các nhà nghiên cứu, mô hình này đã xác định được 44 hệ sao có khả năng cao chứa hành tinh đá trong vùng có thể ở được. Jeanne Davoult, một nhà thiên văn học tại một cơ quan nghiên cứu vũ trụ, cho biết: “Nghiên cứu tiếp theo sẽ giúp xác nhận khả năng tồn tại của những hành tinh này một cách lý thuyết”.
Thông thường, các hành tinh giống Trái Đất được phát hiện một cách ngẫu nhiên thông qua các khảo sát lớn, nơi hàng nghìn ngôi sao được quan sát để tìm kiếm hành tinh quá cảnh. Tuy nhiên, để tăng cường khả năng phát hiện những hành tinh có kích thước tương tự như Trái Đất, các nhà thiên văn học cần một phương pháp tìm kiếm chính xác hơn.
Đó chính là động lực thúc đẩy Davoult phát triển thuật toán này trong thời gian làm việc tại một trường đại học ở Thụy Sĩ. Giống như nhiều mô hình học máy khác, thuật toán này được huấn luyện để nhận diện các mẫu và đưa ra dự đoán dựa trên dữ liệu. Mặc dù đã có gần 6.000 ngoại hành tinh được phát hiện, nhưng thông tin về chúng vẫn còn thiếu sót và không đủ để huấn luyện thuật toán một cách hiệu quả.
Để khắc phục điều này, Davoult cùng với các đồng nghiệp đã sử dụng một mô hình mô phỏng có khả năng tái tạo các hệ hành tinh dựa trên những hiểu biết hiện có. Mô hình này đã được phát triển liên tục từ năm 2003 và không ngừng được cải tiến khi có thêm dữ liệu mới.
Mô hình này đã tạo ra hơn 53.000 hệ hành tinh mô phỏng xung quanh ba loại sao khác nhau, bao gồm sao G giống như Mặt Trời và các loại sao lùn đỏ. Thuật toán đã rà soát các hệ hành tinh này để tìm kiếm các mối tương quan có thể chỉ ra sự tồn tại của hành tinh lớn cỡ Trái Đất trong vùng có thể ở được.
Các yếu tố như khối lượng, bán kính và chu kỳ quỹ đạo của hành tinh gần nhất có thể là những dấu hiệu quan trọng cho thấy hệ thống có chứa hành tinh lớn cỡ Trái Đất hay không. Chẳng hạn, Davoult đã phát hiện rằng xung quanh sao G, khả năng tồn tại của hành tinh trong vùng có thể ở được sẽ tăng lên nếu bán kính của hành tinh lớn hơn 2,5 lần bán kính Trái Đất hoặc chu kỳ quỹ đạo của nó dài hơn 10 ngày.
Với những hiểu biết này, thuật toán đã được huấn luyện thành công và đạt độ chính xác lên tới 99%. Điều này có nghĩa là 99% các hệ thống được xác định bởi mô hình đều có ít nhất một hành tinh giống Trái Đất.
Nhóm nghiên cứu đã tự tin áp dụng thuật toán vào các quan sát thực tế, từ đó cung cấp danh sách 44 hệ hành tinh tiềm năng có khả năng cao chứa hành tinh lớn cỡ Trái Đất. Điều này cho phép các nhà thiên văn có thể tập trung vào những mục tiêu cụ thể thay vì tìm kiếm một cách ngẫu nhiên.
Thuật toán này hứa hẹn sẽ mang lại giá trị lớn trong tương lai. Nhiệm vụ PLATO của một cơ quan vũ trụ châu Âu dự kiến sẽ phát hiện hàng nghìn hành tinh quá cảnh. Bằng cách áp dụng thuật toán vào các phát hiện của PLATO, số lượng hệ hành tinh có khả năng cao sẽ được thu hẹp, giúp các nhà thiên văn tìm ra chúng một cách nhanh chóng và hiệu quả hơn. Kết quả nghiên cứu này sẽ được công bố trong một tạp chí khoa học vào tháng 4 năm 2025.
Những phát hiện này không chỉ mở ra cánh cửa mới cho việc tìm kiếm sự sống ngoài Trái Đất mà còn khẳng định vai trò quan trọng của công nghệ AI trong nghiên cứu vũ trụ.
