0.97点の惑星検出器が、本物の誤検出相手ではコイン投げ同然だった
TESS衛星は恒星を見張り、トランジットを探している。惑星が恒星の前を通過するときに起こる、わずかな減光だ。なかには、1日もかからずに恒星を1周する惑星もある。こうした超短周期惑星は恒星半径の数倍の距離を回っていて、昼側は岩石が溶けるほど熱く、M型矮星のような質量の小さい恒星のまわりに最も多い。膨大なデータの中からそれらを見つけるため、ニューラルネットワークが標準的な道具になっており、発表される点数はほぼ完璧に見える。0.988、0.999、さらには1.0だ。
やさしいテストでの採点
スペイン・マラガの独立研究者、Juan Francisco Pagés Navarreteは、そうした検出器を作り、誠実に評価した。使われる点数はAUCだ。無作為に選んだ本物の惑星が、無作為に選んだ誤検出より高い点数を得る確率である。AUCが1なら完璧で、0.5なら偶然と同じだ。
いつもの方法、つまり確認済みの惑星を、4,584個のカタログから選んだ、互いを暗くし合う恒星のペアである食連星263個と比べる方法でテストすると、ネットワークは0.97を記録した。
その過程で、著者はネットワークの不正を一度見つけている。以前のバージョンは「幅が狭く鋭いV字形の減光は連星を意味する」と学習していた。訓練に使ったシミュレーションの連星がどれもそういう形をしていたからだ。それはシミュレーションでは0.99を記録したが、本物の惑星を退けてしまった。本物の惑星の減光も、同じくらい幅が狭いことが多いのだ。
コイン投げ
本当のテストには、別の誤検出の集合が使われた。TESSの追跡観測プログラムから得られた信号で、自動のフィルターと人間のチェックを通過し、さらなる観測のあとで初めて退けられたものだ。そのうちの253件を相手にすると、まったく同じネットワークが0.5001を記録した。当てずっぽうの値である。
原因を突き止めるため、著者は材料を1つずつ入れ替えた。惑星を変えても、点数の変化は最大でも0.11だった。誤検出を変えると、点数は0.97から偶然の水準まで落ちた。
4つのテストセットでの同じネットワーク。青はカタログに載った連星が相手、赤は本物の誤検出が相手。点数を偶然の水準まで押し下げるのは、惑星ではなく誤検出の入れ替えだ。— 図2、Pagés Navarrete (2026), arXiv:2610.42009.
恒星の陰に隠れた恒星
理由は物理的なものだ。TESSの1ピクセルは空の21秒角をカバーするため、1つの目標について測る範囲に、いくつもの恒星の光が入り込むことがよくある。近くの恒星が食を起こすと、その減光は目標の光の中に薄められ、小さな惑星とそっくりに見える。これがブレンド（blend）だ。
著者は、それぞれの減光の最中とそれ以外の時間に撮った画像を比べ、消えた光がどこから来ていたのかを突き止めた。本物の誤検出145件のうち61件（42%）で、光源は目標から1ピクセル以上離れたところにあった。これは最小値だ。1ピクセルより近くにある恒星は、このテストをすり抜けるからだ。
計算できる天井
ブレンドが惑星と区別できないなら、検出器はほかのすべてで完璧だったとしても、それらに対してはコインを投げることしかできない。そこから単純な天井が得られる。AUC = 1 − f/2で、fはブレンドの割合だ。f = 0.421なら、天井は0.789になる。
本物の誤検出で訓練し直すと、ネットワークの点数は0.61から0.80 ± 0.06まで上がった。予測からの差は標準偏差の0.19倍だ。画像を通る道とネットワークを通る道、2つの独立した道筋が同じ数字にたどり着く。一見無害なテストの近道を使っていれば、点数は0.04上乗せされていただろう。これは、新しいアーキテクチャに栄冠を与える根拠としてよく使われる差だ。
左：訓練し直すと、ネットワークは予測された天井まで上がる。右：ブレンドの割合に対する天井1 − f/2と、その直線上にある測定値。— 図4、Pagés Navarrete (2026), arXiv:2610.42009.
論文によれば、限界はアーキテクチャにも、訓練データの量にも、計算能力にもない。単色の光度曲線に含まれている情報にあるのだ。
曲線には見えないところを見る
そこで著者は、ネットワークをほかの手がかりとつなぎ合わせた。光がどこから来るのか、減光の深さが色によってどう変わるのか、大型望遠鏡の鮮明な画像を使った周囲の恒星のモデル、そして空の上での恒星の動きが単独の恒星に合うかどうかをガイア衛星で調べることだ。
決着のついていない435の候補のうち、49が0.9を超える点数を得た。そのうち29はブレンドだった。残る20のうち19は誤検出で、そこには色でばれたブレンド4つ、位置でばれたブレンド7つ、そして地上からの観測記録には問題がなかったのにガイアだけが異常を示した1つが含まれていた。生き残った候補のうち、最も高い2つの点数は連星とブレンドに与えられていた。
1年が7時間
20番目がTOI-6662 bで、ネットワークの順位ではわずか26位だった。大きさは地球の0.94倍で、半径が太陽の3分の1のM型矮星のまわりを7.05時間で1周する。潮汐力で引き裂かれてしまう距離の1.19倍のところにあり、つまりその密度は少なくとも地球に近いはずだ。そうでなければ、潮汐力ですでに引き裂かれているだろう。地球が太陽から受ける光の約366倍を受けていて、温度は約1,220 K。マグマの海を保てるかどうかの境目にある。
別のチーム、Collierらも、同じ惑星を独立に検証し、同じ結論に達した。この検証は統計的なもので、惑星の質量はまだ測られていない。著者にとって、このような検出器は持つ価値がある。「その出力を、それが本来あるもの、つまり決定ではなく優先順位づけとして読むのであれば」。