Ảnh minh họa: Shutterstock

Nghiên cứu do các nhà khoa học tại Đại học Bern và Trung tâm Năng lực nghiên cứu Quốc gia PlanetS thực hiện, công bố trên tạp chí Astronomy & Astrophysics.

Mô hình dựa trên đặc điểm của những hành tinh đã biết, gồm khối lượng và quỹ đạo, để dự đoán sự tồn tại của các hành tinh khác trong cùng hệ sao. Theo nhóm nghiên cứu, cách sắp xếp của các hành tinh có thể tiết lộ những thế giới chưa được phát hiện do kích thước nhỏ hoặc tín hiệu quá yếu.

Để phát triển thuật toán, nhóm tạo ra hàng chục nghìn hệ hành tinh mô phỏng, trong đó có cả những hành tinh mà kính thiên văn khó quan sát. Sau đó, họ sử dụng dữ liệu này để huấn luyện và kiểm tra khả năng dự đoán của mô hình.

Kết quả cho thấy thuật toán đạt độ chính xác 99% trong một số thử nghiệm trên các hệ sao mô phỏng. Tuy nhiên, đây không phải tỷ lệ thành công khi tìm kiếm hành tinh ngoài thực tế.

Nhóm nghiên cứu định nghĩa hành tinh giống Trái đất là những hành tinh có thành phần đất đá, khối lượng từ 0,5 đến 3 lần Trái đất và nhiệt độ nằm trong khoảng 160 - 510 kelvin (-113.15 °C đến 236.85 °C). Tiêu chí này không đồng nghĩa với việc các hành tinh có điều kiện phù hợp cho sự sống.

Sau khi hoàn thiện mô hình, các nhà khoa học áp dụng thuật toán cho 1.567 hệ hành tinh đã được quan sát. Kết quả, 51 hệ sao được đánh giá có khả năng chứa hành tinh phù hợp. Sau khi loại bỏ 7 hệ sao đôi không thuộc phạm vi dữ liệu huấn luyện, nhóm xác định 44 mục tiêu tiềm năng.

Phân tích tiếp theo cho thấy 42 trong số 44 hệ sao có quỹ đạo phù hợp để tồn tại thêm một hành tinh. Hai hệ còn lại là HIP 41378 và GJ 273.

Dù vậy, các nhà khoa học nhấn mạnh kết quả mới dừng ở mức dự đoán. Mô hình được xây dựng từ dữ liệu mô phỏng, vốn chưa phản ánh đầy đủ sự đa dạng của các hệ hành tinh ngoài thực tế. Những yếu tố như hoạt động của ngôi sao và điều kiện quan sát cũng có thể ảnh hưởng đến khả năng phát hiện hành tinh.

Vì vậy, 44 hệ sao trong danh sách cần được tiếp tục khảo sát bằng kính thiên văn để xác nhận liệu chúng có thực sự chứa những hành tinh chưa được biết đến hay không.

Theo nhóm nghiên cứu, phương pháp này có thể giúp các nhà thiên văn ưu tiên những mục tiêu tiềm năng, tiết kiệm thời gian quan sát và nâng cao cơ hội tìm thấy các hành tinh nhỏ nằm ngoài tầm phát hiện hiện nay.