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新型探测方法发现众多疑似“热木星”
  • 内容来源:本站原创
  • 网站编辑:kate
  • 发布时间:2017.06.25
太空中有一种与木星大小相仿,却距离其寄主星非常近的行星,名为热木星。美国耶鲁大学的研究人员采用机器学习的新型算法,发现了60颗疑似热木星。如果确认,这些闪亮的行星或将有助于科学家解开它们的形成之谜。
 
新型探测方法发现众多疑似“热木星”
这是一张热木星的插图。热木星,是与我们太阳系的木星大小相仿,但与其寄主星相距极近的一类行星。
供图:NASA, JPL, CALTECH
 
撰文:Nadia Drake
 
  围绕其它恒星公转的行星已经快要无处遁形了。
 
  科学家首次借助行星反射的恒星光线,找出了60个巨大而又炽热的疑似行星。这些行星全都围绕着宿主恒星公转,但它们像镜子一样,把恒星的一些光线反射到了地球上,使它们所在的恒星系的亮度提高了一点,却足以被科学家们发觉。
 
  这些最新发现还需要另外一种寻找行星的方法进行单独确认。不过,如果其中的某些行星真的存在,科学家或将揭示这些木星大小的炽热行星(热木星)形成的过程。
 
  “当行星公转到恒星背后时,能看到一束亮光,因为你看到的是行星被照亮的一侧。”耶鲁大学研究生Sarah Millholland说道。上周五,她在“开普勒及K2科学大会”上展示了自己的成果。
 
  这60颗疑似行星隐藏在将近20万颗恒星之间。美国宇航局的开普勒太空望远镜凝望一小片夜空长达4年,为这次发现奠定了基础。尽管开普勒望远镜已经在这些恒星之间发现并确认了2300多颗行星,但它并不能发现全部的行星。
 
  这是因为,开普勒望远镜是围绕太阳公转的,遥远的行星通常只有恰好经过其寄主星和望远镜之间时,它才能探测到这颗行星遮挡住其寄主星的一丝光线,从而发现这颗行星。这种发现行星的方法叫作“凌日法”。然而,凌日法只能发现10%的热木星。
 
  加州理工学院的Courtney Dressing说:“我们利用凌日法只能发现某些以特定方式排列的恒星系,却无法发现银河系中的大部分行星。Sarah Millholland找到了一种识别更多行星的方法,甚至在那些不呈直线排列的星系中也能发现行星。”
 
  秘诀在于:这种方法发现的行星要么很大,要么很亮。
 
  Sarah Millholland说:“行星半径足够大才能反射光线。”或者,行星虽然小但是反射性要反常地强,比如Kepler-10b这颗遍布岩浆海洋的星球。
 
闪闪发亮
 
  Sarah Millholland与耶鲁大学的Greg Laughlin合作,开发出了一种新的方法,即从开普勒望远镜4年的观测数据中梳理出这类行星的迹象。基于之前的研究,Sarah Millholland和Greg Laughlin找准了研究方向。此外,有几颗行星确实反射了其寄主星的光线,其中还包括一颗凌日的热木星。
 
  于是,Sarah Millholland和Greg Laughlin利用数千个合成数据库和已知行星的观测结果,开发出了一种算法,从庞大的开普勒数据库中筛选、寻找闪亮的行星。
 
  Sarah Millholland对142630颗恒星运行了这个程序,寻找公转时间不到一个地球周的非凌日大行星。结果,他们发现了60颗热木星,比用常规的凌日法找到的要多将近4倍。
 
  热木星其实很罕见。观测表明,仅有1%的类太阳恒星周围有这类行星。寻找热木星的新方法并不能大幅改变其稀有性,却能帮助科学家进一步了解这种奇异星球的形成过程:它们是从离恒星较远的地方形成之后运转到了较近的地方,还是就在它们现在的位置得以形成?
 
  要回答这个问题,可以使用Millholland的方法,在距离寄主星相当远的地方仍存在较小行星的恒星系里寻找热木星。如果在靠近恒星的地方存在体积庞大的炽热行星,那热木星就不大可能是从距离恒星较远的地方形成之后又逐步靠近恒星的,因为,如果存在这种情况,热木星的引力可能会让较小的兄弟行星灭亡。
 
  “研究这个问题,或将让我们弄清热木星是否单独存在,并将让我们弄清它们是否真的是专横而恐怖的兄弟行星。”Dressing说道。
 
  不过,前提是这些行星需要被确认才行。加州理工学院的Avi Shporer认为,这60颗疑似行星中的许多可能并不存在。
 
  他说:“但是,哪怕在这其中确认一颗真实的行星,无论是在科学方面,还是改进这种新兴探测技术的效率方面,都将令人兴奋不已。”
 
(译者:mikegao)
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