关于支持科学新闻
如果您喜欢这篇文章,请考虑通过以下方式支持我们屡获殊荣的新闻报道 订阅。 通过购买订阅,您正在帮助确保未来能够继续讲述关于塑造我们当今世界的发现和想法的具有影响力的故事。
开普勒太空望远镜于2009年发射,旨在搜寻遥远恒星系统中类地行星,虽然尚未实现这一崇高目标,但它现在正在返回大量关于太阳系外各种行星的数据。 6月15日,开普勒团队发布了在太空望远镜三年多的任务的最初一个月左右时间内识别出的潜在行星信息——这是一个包含超过300个候选天体的庞大集合,有望显著扩充已知的太阳系外行星目录。 这些数据已在预印本库arXiv.org上在线发布,并将提交给《天体物理学杂志》。
除了大量公开的数据之外,开普勒团队还保留了一份包含400个最引人入胜的潜在宿主恒星的列表,以供进一步观测。 凭借这两组天体,开普勒有望改写已知的系外行星目录,该目录目前包含约450个天体,包括开普勒团队在1月份宣布的五颗已确认的系外行星。
至少有十几个候选天体的大小与COROT 7 b相当,COROT 7 b是已知最小的系外行星,直径仅为地球的1.6倍,有些估计还要略小。 而这些仅仅是开普勒团队未保留用于后续观测的集合中最小的候选天体。 保留的400个潜在恒星系统集合包含看起来甚至更小的天体,可能小到地球大小。 “秘密已经泄露了,” 娜塔莉·巴塔利亚说道,她是圣何塞州立大学物理学和天文学教授,也是开普勒团队的联合研究员。“开普勒已经看到了地球大小的行星候选者。”
但是,在COROT 7 b失去其最小已知系外行星的桂冠之前,开普勒的候选天体必须通过更多数据验证,以排除行星诱饵。 “我们完全预计一半的候选天体是假阳性,”巴塔利亚说。 一种常见的假阳性是开普勒目标恒星之一背后的食双星; 这种食双星阻挡的背景光可以模拟开普勒用来识别在其目标恒星前方经过的行星的周期性变暗。 该航天器对准天鹅座附近超过15万颗恒星的区域进行观测,并在地球绕太阳运行时尾随地球。
如果没有后续观测,312个公开发布的候选天体的精细细节仍然很少——例如,开普勒可以确定行星的直径,但不能确定其质量。 但即使是开普勒样本的粗略轮廓也引人入胜。
例如,开普勒新宣布的候选天体中有一半以上比海王星还小。 这与当前的系外行星目录形成鲜明对比,由于观测偏差,当前的目录中充满了气态巨行星大小的世界; 在已知的直径的近100颗编目系外行星中,除两颗外,其余都与海王星大小相当或更大。
开普勒可能还发现了第一个行星系统,其中可以看到不止一颗行星从其恒星前方经过。 公开数据集中的一颗恒星带有三颗不同行星引起周期性变暗效应的特征,另外四颗恒星显示可能存在两颗行星。 这种多行星系统很难通过开普勒选择的搜索方法——监测恒星中行星引起的阴影事件(称为凌星)来发现,因为行星的轨道必须几乎完全共面,以便两者都与太空望远镜的视线对齐。
但是,开普勒探测的最终目标,一颗潜在可居住的类地行星,在类似地球的轨道上围绕类太阳恒星运行,仍然遥遥无期。 开普勒团队的协议要求,在候选天体被确认为真正的行星之前,必须记录三次凌星,以及其他观测结果,而类地轨道每年只会将一颗行星带入开普勒的视野一次。 (开普勒寻找的行星凌星仅在每个行星轨道上发生一次,当三个天体——行星、宿主恒星和开普勒——对齐时。 对于一颗绕恒星运行大约需要一年地球年的行星,凌星每年发生一次。) 巴塔利亚说,根据这一要求,加上数据处理和确认的时间,真正的地球-太阳类似物将在三年半的任务结束后才会宣布。
与此同时,随着天文学家努力确认开普勒已经识别出的候选天体,公共数据的发布应该会刺激大量独立参与。 “我们称之为富得令人尴尬——如此多的候选天体,”巴塔利亚说。“现在已经非常清楚,我们将无法自行跟进所有这些候选天体。”
允许开普勒科学家将其部分数据保密至2011年2月的决定,引来了部分同行研究人员的批评。 乔恩·莫尔斯,NASA科学任务理事会天体物理学部门主管,在5月份于迈阿密举行的美国天文学会半年会议期间与天文学家举行的市政厅会议上解决了这个问题。 莫尔斯解释说,发射延误导致开普勒团队错过了大部分年度后续观测季,即从地球上的望远镜可以看到航天器目标恒星的月份。 “允许团队保留大约400个目标进行地面后续观测以寻找假阳性,这与原始数据发布协议的精神是一致的,”莫尔斯说。“在座的各位都理解专有数据权的概念。”