মহাকাশ বিজ্ঞানের ইতিহাসে নজিরবিহীন এক সাফল্য অর্জন করেছেন আমেরিকার জ্যোতির্বিজ্ঞানীরা। অত্যাধুনিক কৃত্রিম বুদ্ধিমত্তার (এআই) সাহায্যে তাঁরা আকাশগঙ্গার এক সেক্টরে ছড়িয়ে থাকা অসংখ্য নক্ষত্রের চারপাশে গ্রহগুলোর এক বিশাল ‘দ্বীপপুঞ্জ’ আবিষ্কার করেছেন। ১৯৯৫ সালে সূর্যের মতো একটি নক্ষত্রের কক্ষপথে প্রথম এক্সোপ্ল্যানেট শনাক্ত হওয়ার всего এক প্রজন্মের ব্যবধানে, এই দলটি এখন পর্যন্ত সর্বাধিক সংখ্যক গ্রহ প্রার্থী খুঁজে বের করেছে—বিভিন্ন ধরণের নক্ষত্রের চারপাশে ১০ হাজারেরও বেশি সম্ভাব্য গোলক। এই অভাবনীয় সাফল্যের পেছনে রয়েছে কৃত্রিম বুদ্ধিমত্তার শক্তিশালী সহায়তা।
প্রিন্সটন বিশ্ববিদ্যালয়ের জ্যোতির্পদার্থবিজ্ঞানী জোশুয়া রথের নেতৃত্বে গঠিত দলটি ‘দ্য টি১৬ প্ল্যানেট হান্ট: ১০,০০০ নিউ প্ল্যানেট ক্যান্ডিডেটস ফ্রম টিইএসএস সাইকেল ওয়ান’ শীর্ষক গবেষণাপত্রে তাদের ফলাফল প্রকাশ করেছে। গবেষণাপত্রটিতে বলা হয়েছে, আবিষ্কৃত গ্রহ প্রার্থীদের মধ্যে রয়েছে বিশালাকার গ্যাসীয় দানব (হট জুপিটার) থেকে শুরু করে সম্ভাব্য বাসযোগ্য ‘সুপার-আর্থ’ পর্যায়ের গ্রহ। রথ জানান, হট জুপিটারগুলোর সন্ধান পাওয়া সবচেয়ে সহজ, কারণ এরা নক্ষত্রের সামনে দিয়ে যাওয়ার সময় প্রচুর আলো আড়াল করে এবং এদের কক্ষপথকাল খুবই সংক্ষিপ্ত হওয়ায় দ্রুত হারে এই আলো-অবরোধ ঘটে, যা শক্তিশালী টেলিস্কোপ ধারণ করতে পারে।
তাদের দলের আবিষ্কৃত ৯ হাজারের বেশি গ্রহই গ্যাসীয় দানব শ্রেণীর, এরপর রয়েছে ১০০টিরও বেশি নেপচুন-আকারের বস্তু এবং মাত্র ১১টি সম্ভাব্য সুপার-আর্থ। যে নক্ষত্রগুলো পর্যবেক্ষণ করা হয়েছে তার মধ্যে ছিল ক্ষুদ্র কমলা রঙের এম-বামন (যারা ট্রিলিয়ন বছর ধরে জ্বলতে পারে) থেকে শুরু করে নীল সুপারজায়ান্ট (যারা উজ্জ্বল কিন্তু অল্প বয়সে মারা যায়)।
গবেষক দলটি প্রিন্সটন, এমআইটি, ইউসিএলএ এবং চিলির লাস ক্যাম্পানাস অবজারভেটরির জ্যোতির্বিজ্ঞানীদের নিয়ে গঠিত। তারা ট্রানজিটিং এক্সোপ্ল্যানেট সার্ভে স্যাটেলাইট (টিইএসএস) মহাকাশ টেলিস্কোপের চিত্র বিশ্লেষণে বিভিন্ন উন্নত এআই টুল ব্যবহার করেছে। চিত্রগুলোকে হালকা বক্ররেখায় রূপান্তরের পর, কেমব্রিজ এক্সোপ্ল্যানেট ট্রানজিট রিকভারি অ্যালগরিদম নামক সফটওয়্যার ব্যবহার করে টিইএসএস থেকে প্রাপ্ত ৮ কোটি হালকা বক্ররেখা বিশ্লেষণ করে শীর্ষ প্রার্থীদের তালিকা তৈরি করা হয়। এরপর ‘র্যান্ডম ফরেস্ট’ নামক মেশিন লার্নিং পদ্ধতি ব্যবহার করে সম্ভাব্য গ্রহের তালিকা আরও পরিশোধন করা হয়।
বিশ্বের বিভিন্ন প্রান্তের জ্যোতির্বিজ্ঞানীরা—যুক্তরাজ্যের কেমব্রিজ বিশ্ববিদ্যালয় থেকে শুরু করে পশ্চিম ইউরোপীয় এক জোট—এআই ব্যবহার করে গ্রহের সন্ধান দ্রুত করার চেষ্টা করলেও, নতুন এক্সোসোলার ওয়ার্ল্ড আবিষ্কারে এখন শীর্ষে রয়েছেন জোশুয়া রথের দল। রথ জানান, তাঁরা এখন টিইএসএস টেলিস্কোপের সাইকেল ২-এর ছবি বিশ্লেষণ করছেন এবং আশা করছেন আরও বিপুল সংখ্যক গ্রহ প্রার্থী খুঁজে পাবেন। নতুন অনুসন্ধানের পরামিতি ও ফোকাস পরিবর্তন করলে আরও বেশি পৃথিবী-সদৃশ গ্রহ পাওয়া যেতে পারে, যার মধ্যে কিছু তাদের নক্ষত্রের বাসযোগ্য অঞ্চলে অবস্থান করতে পারে, যেখানে প্রাণের অস্তিত্ব সম্ভব।
প্রথম অনুসন্ধানের সময়, মেশিন লার্নিং পদ্ধতি গ্রহ শনাক্তকরণ প্রক্রিয়াকে উল্লেখযোগ্যভাবে গতিশীল করেছে বলে জানান রথ। তাঁর মতে, মেশিন লার্নিং ছাড়া এই অনুসন্ধান সম্ভব হতো না। তিনি বলেন, “সর্বোত্তম অনুমান অনুযায়ী, মেশিন লার্নিং ছাড়া এই অনুসন্ধানে সময় লাগত ৩.৫ বছরেরও বেশি, কিন্তু আমরা তা মাত্র কয়েক সপ্তাহে সম্পন্ন করেছি।” মেশিন লার্নিং ধাপটি হালকা বক্ররেখার সংখ্যা ৮ কোটি থেকে কমিয়ে প্রায় ২৫ লাখে নামিয়ে এনেছে, যা পরবর্তী ম্যানুয়াল যাচাইয়ের কাজকে অনেক সহজ করেছে।
ভবিষ্যতে, রথ কনভোলিউশনাল নিউরাল নেটওয়ার্ক ব্যবহার করে নতুন গ্রহ অনুসন্ধান আরও দ্রুত করার পরিকল্পনা করছেন। তিনি আশা করছেন বছরের শেষ নাগাদ এটি বাস্তবায়ন করতে পারবেন, যা ম্যানুয়াল যাচাইয়ের প্রয়োজনীয়তা কমিয়ে দেবে বা একেবারে দূর করবে। তিনি বলেন, “আমাদের কাছে এখন টিইএসএস সাইকেল ১-এর বড় একটি নমুনা আছে, যা সিএনএন প্রশিক্ষণের কাজকে সহজ করবে।”
নতুন মহাকাশ টেলিস্কোপ চালু হওয়া এবং জ্যোতির্বিজ্ঞানীদের মধ্যে মেশিন লার্নিং ও নিউরাল নেটওয়ার্কের ব্যবহার বাড়ার ফলে মহাবিশ্ব অনুসন্ধানের এক নতুন স্বর্ণযুগ শুরু হয়েছে বলে মনে করছেন রথ। আগামী দশকে নতুন গ্রহ প্রার্থীর সংখ্যা বিস্ফোরকভাবে বাড়তে পারে বলে তিনি ভবিষ্যদ্বাণী করেন। ইউরোপীয় স্পেস এজেন্সির প্লেটো মিশন, যা আগামী বছরের শুরুর দিকে উৎক্ষেপণের কথা, ছোট স্থলজ গ্রহ খোঁজার জন্য নকশা করা হয়েছে। এই মিশনের লক্ষ্য হলো সূর্যের মতো নক্ষত্রের চারপাশে পৃথিবীর মতো গ্রহ খুঁজে বের করা, যার পৃষ্ঠে তরল পানি এবং জীবনের জন্য উপযোগী বায়ুমণ্ডল থাকতে পারে। রথ মনে করেন, প্লেটো টিইএসএসের তুলনায় অনেক বেশি সংখ্যক ছোট গ্রহ এবং দীর্ঘ কক্ষপথের গ্রহ শনাক্ত করবে, বিশেষ করে এম-বামন নক্ষত্রের বাসযোগ্য অঞ্চলে।
এদিকে, রোমান স্পেস টেলিস্কোপ (এই বছরের আগস্টে উৎক্ষেপণের সম্ভাবনা) প্রায় ১ লাখ ট্রানজিটিং গ্রহ প্রার্থী আবিষ্কার করতে পারে বলে ধারণা করা হচ্ছে। তবে এগুলোর বেশিরভাগই অত্যন্ত ম্লান নক্ষত্রের চারপাশে থাকায় প্রকৃত গ্রহ কিনা তা নিশ্চিত করা কঠিন হবে। গাইয়া স্পেস টেলিস্কোপ, যা গত বছর পর্যন্ত তথ্য সংগ্রহ করেছে, আরও অনেক গ্রহ শনাক্ত করতে সহায়তা করবে। সাম্প্রতিক এক পূর্বাভাস অনুযায়ী, গাইয়ার চূড়ান্ত তথ্য প্রকাশে অ্যাস্ট্রোমেট্রি পদ্ধতিতে ১ লাখেরও বেশি এক্সোপ্ল্যানেট অন্তর্ভুক্ত থাকতে পারে।
সব মিলিয়ে, রথ ভবিষ্যদ্বাণী করেন যে আগামী দশকের মধ্যে মানবজাতির কাছে ১ লাখ গ্রহ প্রার্থীর তথ্য থাকবে, যা মহাবিশ্বের মোট গ্রহসংখ্যার তুলনায় নগণ্য। নাসার বিজ্ঞানীদের মতে, শুধু আকাশগঙ্গাতেই ১০০ বিলিয়নেরও বেশি নক্ষত্র রয়েছে এবং গড়ে প্রতিটি নক্ষত্রের অন্তত একটি করে গ্রহ আছে। আর সমগ্র মহাবিশ্বে নক্ষত্রের সংখ্যা হতে পারে এক সেপ্টিলিয়ন—যার মানে ১-এর পর ২৪টি শূন্য।
