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Beim Spielen Exoplaneten entdecken

Vor zwei Jahren startete das isländische Unternehmen CCP mit seinem galaktischen Eroberungsspiel EveOnline ein «Citizen-Science»-Entdeckungsprojekt. Ziel von «Project Discovery» war, anhand der Lichtkurven von Sternen, geliefert vom europäischen CoRoT-Satelliten (COnvection, ROtation et Transits), periodische Verringerungen der Lichtstärke eines Sterns zu erkennen. Diese Abnahme oder Mini-Finsternis könnte bedeuten, dass ein Exoplanet vor seinem Stern hindurchzieht, ein Phänomen, das im astronomischen Fachjargon Transit genannt wird. «Project Discovery» wurde auf dem Reykjavik-Fanfest im April 2017 angekündigt in Anwesenheit von Michel Mayor, der als Guru im Spiel fungiert. Gestartet wurde das Entdeckungsprojekt offiziell am 11. Juli 2017.

Im Video-Game EveOnline besuchen die Spieler verschiedene Planetensysteme. (Image CPP)

Die 176’802 Lichtkurven, die CoRoT zwischen Januar 2007 und Oktober 2012 aufgenommenen hatte, wurden in EveOline eingespeist, ebenso wie die 3000 Doppelstern- und Planetenkandidaten, die vom CoRoT-Wissenschaftsteam entdeckt worden waren. Dies zur Ausbildung der Spieler, um sich mit dem Konzept der Transite vertraut zu machen. Tatsächlich kann eine visuelle Untersuchung in einigen spezifischen Fällen effizienter sein, um transit-artige Signale zu finden, als eine automatisierte Software. Dies gilt insbesondere für das Entdecken von transit-artigen Signalen, die im Rauschen des Sterns vergraben sind, oder für die Auswahl einzelner, sich nicht wiederholender Transit-Ereignisse.

«Die Spieler sind sehr neugierig und werden begeistert an der Suche nach Exoplaneten teilnehmen», hatte Bergur Finnbogasen, Projektleiter bei CCP versichert. Was folgte, zeigte, dass er damit weit unter der Realität lag. In zwei Jahren gingen nicht weniger als 230 Millionen Lichtkurven-Analysen beim Observatorium Genf ein, das sich bereit erklärt hatte, am Projekt mitzuwirken und zu prüfen, ob die Analysen der Spieler tatsächlich auf Exoplaneten-Kandidaten hinwiesen. «Wir waren überrascht über das Volumen der Dateien, die uns die CCP schickte», erinnert sich François Bouchy, PlanetS-Mitglied und verantwortlich für die Analyse der Daten der Spieler, «und es war notwendig, ein Team von drei Personen zu bilden, um festzustellen, ob die von den Spielern erkannten Transite Signaturen von Exoplaneten sein könnten».

Die Bewertung der Klassifizierung, welche die Spieler gemacht hatten, war aus mehreren Gründen aufwändig und dauerte lange. Erstens war die Anzahl der auszuwertenden Kurven enorm. Dann musste bei jeder überprüft werden, ob sie nicht auf einen Instrumenteneffekt zurückzuführen war. Darauf war es notwendig, die Entdeckungen der Spieler mit denen von CoRoT zu vergleichen. Und schliesslich musste man in allen astronomischen Datenbanken nachschauen, ob diese Objekte bereits bekannt waren.

Bemühungen, die sich auszahlten und auf dem Fan-Fest vom 21. bis 23. Juni 2019 in Toronto vorgestellt wurden. «Die Spieler haben es uns ermöglicht, einen signifikanten Fehler in der neuesten, öffentlichen Version der CNES-CoRoT-Daten zu identifizieren”, erklärt François Bouchy. In einigen CoRoT-Feldern wurden leider bedeckungsveränderliche Doppelsterne verwendet, um die Satellitenausrichtung zu korrigieren, und versehentlich falsche Transite eingeführt, die von den Spielern aufgedeckt wurden. Auf diese Weise konnte CNES, die Auswertung der Satellitendaten überprüfen und verbessern.

Mehrere von den Spielern identifizierte Ereignisse entsprechen “Single-Transit”-Ereignissen; potenzielle Transit-Signale, die keine Wiederholungen aufweisen und daher längere Perioden hätten als der CoRoT-Beobachtungszeitraum. Viele von ihnen entsprechen jedoch einem Zeitpunkt, an dem es einen starken Sprung in der Lichtkurve gab verursacht durch einen Instrumenteneffekt (Offset-Peilung des Satelliten). Die endgültige Datenauswertung reduzierte Sprünge erheblich, führte aber zu einem kleinen, restlichen Effekt, der für die Spieler deutlich erkennbar war.

Die Ergebnisse der Spieler beschränken sich jedoch nicht nur auf Fehler und Instrumenten-Effekte. Es wurden auch neue Entdeckungen gemacht, darunter mehrere neue, veränderliche Sterne und neue, bedeckungsveränderliche Doppelsterne, die zuvor nicht im CoRoT-Katalog aufgeführt worden waren. Auch zwei Single-Transit-Ereignisse wurden aufgespürt. Wenn sie bestätigt werden, könnten sie einem Saturn-ähnlichen Exoplaneten mit einer Mindestumlaufzeit von 71 Tagen entsprechen, sowie einem Neptun-ähnlichen Exoplaneten mit einer Periode von mindestens 91 Tagen.

Diese Ergebnisse sind noch recht unsicher und erfordern weitere Analysen, um sie zu bestätigen. Zusätzliche Beobachtungen werden sicherlich mit dem Schweizer Euler-Teleskop (1,2 m) in La Silla (Chile) geplant, um herauszufinden, worum es sich bei den von den Spielern identifizierten neuen Planetenkandidaten tatsächlich handelt. «Es wäre immer noch fantastisch, wenn Videospieler einen Exoplaneten entdecken könnten», erklärte Michel Mayor beim Start des Spiels. Eine solche Entdeckung ist zwar noch nicht bestätigt worden, scheint aber im Bereich des Möglichen zu liegen.

 

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