Οι αστρονόμοι ανακαλύπτουν πλανήτες αναζητώντας περιοδικές μεταβολές της φωτεινότητας τους ως αποτέλεσμα της διάβασης ενός ή περισσότερων πλανητών μπροστά από το φωτεινό τους δίσκο: το φως του αστέρα που βλέπουμε στη Γη μειώνεται κατά ένα μικρό ποσοστό όταν κάποιος από τους πλανήτες που περιστρέφονται γύρω του περάσει μπροστά από τη διεύθυνση παρατήρησης. Οι μεταβολές της φωτεινότητας είναι μεγάλες και εύκολα ανιχνεύσιμες στην περίπτωση γιγάντιων αέριων πλανητών όπως ο Δίας με διάμετρο 10 φορές μεγαλύτερη από τη Γη. Δεν είναι τυχαίο που η συντριπτική πλειοψηφία των πλανητών που έχουν ανακαλυφθεί τα τελευταία χρόνια ανήκουν σε αυτή την κατηγορία.
 |
| Παράδειγμα μεταβολής της φωτεινότητας αστέρα ως αποτέλεσμα της διάβασης ενός πλανήτη. Η παρατηρούμενη φωτεινότητα (άσπρη καμπύλη) ελαττώνεται παροδικά καθώς ο πλανήτης περνάει μπροστά από δίσκο του αστέρα. |
Οι αστρονόμοι όμως επιθυμούν να εντοπίσουν και μικρότερους πλανήτες με χαρακτηριστικά παρόμοια με αυτά της Γης. Η συχνότητα τέτοιων σωμάτων στο Γαλαξία μας παραμένει άγνωστη, αν και αποτελεί παράμετρο κλειδί για την κατανόηση του μηχανισμού δημιουργίας πλανητικών συστημάτων όπως το Ηλιακό. Επιπλέον η ανίχνευση πλανητών σαν το δικό μας, οι οποίοι θα μπορούσαν να συντηρήσουν ζωή, αποτελεί το πρώτο βήμα για την αναζήτηση εξωγήινης νοημοσύνης.
Ο εντοπισμός πλανητών όπως η Γη σε μακρινούς αστέρες κάθε άλλο από εύκολη είναι. Η μείωση της φωτεινότητα του αστέρα αναμένεται να είναι απειροελάχιστη, μόλις 1/10.000, κατά τη διάβαση ενός γήινου πλανήτη. Μεταβολές αυτού του μεγέθους είναι σχεδόν απαγορευτικές για τα επίγεια τηλεσκόπια καθώς η ατμόσφαιρα της Γης επιφέρει αντίστοιχες μεταβολές στο φως των αστέρων, ενώ καιρικά φαινόμενα και ο κύκλος ημέρας/νύχτας δεν επιτρέπουν τη αδιάκοπη παρακολούθηση της φωτεινότητας τους. Συνεπώς γήινοι πλανήτες είναι δυνατό να εντοπιστούν μόνο από το Διάστημα.
Το τηλεσκόπιο Kepler της NASA σχεδιάστηκε ακριβώς για αυτό το σκοπό. Καταγράφει ταυτόχρονα τις μεταβολές της φωτεινότητας 150.000 αστέρων με ακρίβεια ικανή για τον εντοπισμό ακόμη και μικρών πλανητών. Η αποστολή μέσα σε δύο χρόνια λειτουργίας έχει ήδη καταγράψει περίπου 1200 νέους υποψήφιους πλανήτες, όταν στην προ-Kepler εποχή, είχαν βρεθεί μόλις 500 κατά τη διάρκεια μίας δεκαετίας.
Η ομάδα που σχεδίασε τον Kepler έχει αναπτύξει κατάλληλο λογισμικό το οποίο αναλύει αυτόματα και με ελάχιστη ανθρώπινη παρέμβαση τον τεράστιο όγκο δεδομένων και αναγνωρίζει περιοδικές μεταβολές στην φωτεινότητα των 150.000 αστέρων που παρακολουθεί η αποστολή. Οι επιστήμονες όμως αναγνωρίζουν ότι η υπολογιστές δεν μπορούν να ανταγωνιστούν το ανθρώπινο μυαλό στην αναγνώριση συστηματικών μοτίβων μέσα σε τυχαίες μεταβολές της φωτεινότητας. Ο εγκέφαλος μας είναι σχεδιασμένος για αυτού του είδους τα προβλήματα. Δυστυχώς η ομάδα του Kepler δεν διαθέτει το ανθρώπινο δυναμικό για να εξετάσει με το μάτι τις μεταβολές της φωτεινότητας 150.000 αστεριών. Για το σκοπό αυτό παράλληλα με την υπολογιστική ανάλυση οι επιστήμονες έθεσαν σε λειτουργία τον ιστότοπο Planet Hunters, στον οποίο μη εξειδικευμένο κοινό έχει τη δυνατότητα να εξετάζει τα δεδομένα του Kepler και να ενημερώνει τους επιστήμονες αν εντοπίσει μεταβολές στη φωτεινότητα κάποιου αστέρα που να υποδεικνύουν πλανητική διάβαση. Μέσα στους πρώτους 6 μήνες λειτουργίας, τον ιστότοπο επισκέφθηκαν πάνω από 40.000 χρήστες. Οι χρονοσειρές φωτεινότητας κάθε ενός από τα 150.000 αστέρια του Kepler εξετάστηκε κατά μέσο όρο 20 φόρες.
 |
| Δεδομένα από το δορυφόρο Kepler για τον αστέρα με κωδικό KIC 6185331, για τον οποίο το κοινό ανακάλυψε την ύπαρξη πλανήτη. Το πάνω διάγραμμα δείχνει της μεταβολές της φωτεινότητας του αστέρα που παρατήρησε ο Kepler. Οι κόκκινες διακεκομμένες γραμμές σηματοδοτούν την περιοδική διάβαση του πλανήτη. Το κάτω διάγραμμα εστιάζει στη χρονική περίοδο της διάβασης και δείχνει λεπτομέρειες της μεταβολής της φωτεινότητας κατά τη χρονική αυτή περίοδο (κόκκινη γραμμή). |
Οι δύο πρώτοι υποψήφιοι πλανήτες που ανακάλυψε το κοινό μέσω του Planet Hunters δημοσιεύτηκαν πρόσφατα στο έγκριτο επιστημονικό περιοδικό Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. Οι παρατηρήσεις του Kepler σε συνδυασμό με φασματοσκοπικά δεδομένα από το τηλεσκόπιο 10 μέτρων Keck στη Χαβάη έδειξαν ότι οι δύο νέοι πλανήτες έχουν ακτίνες 3 και 8 φορές μεγαλύτερες της Γης και περιστρέφονται γύρω από τα αστέρια τους κάθε 10 και 50 ημέρες αντίστοιχα. Το εντυπωσιακό είναι ότι το αυτοματοποιημένο λογισμικό της ομάδας του Kepler δεν κατάφερε να αναγνωρίσει το σήμα της διάβασης των δύο πλανητών κατά την ανάλυση των δεδομένων. Αυτό δείχνει τη σημασία της ανθρώπινης παρέμβασης στην ανάλυση δεδομένων όπως αυτά του Kepler καθώς και την σημαντικότητα της εμπλοκής φίλων της αστρονομίας στην επιστημονική ερεύνα.