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本周，美国国家航空航天局 (NASA) 的开普勒任务发布了最新一批“已确认”的系外行星。总共有 715 个世界被添加到被认为是真正的开普勒行星探测的列表中（之前为 246 个）。如果您感到困惑，因为您之前听说天文学家抛出过 1,000 或 3,600 等数字来表示已知系外行星的数量，那么，那是因为它确实有点令人困惑。
总而言之，到目前为止，对开普勒数据的分析总共产生了约 3,600 个良好的候选行星探测。但这些只是候选者，它们是遥远恒星光线中的周期性下降，符合某些标准，表明下降的原因是真正的行星凌星或掩星——而不是噪声、恒星闪烁或伴星。
要说这些确实是行星，您需要确凿的证据。以前，该证据通常来自对宿主恒星光线中多普勒频移的测量，这是由于恒星围绕与其任何行星共享的公共质心运动而产生的摆动运动。至少可以说，这是一项艰巨的天文魔法，而在最新的开普勒行星发布（打开笼门）中，使用了不同的方法。关键是 715 颗新确认的行星围绕着仅仅 305 颗恒星存在。换句话说，每颗候选行星在其系统中都至少有另一颗凌星行星。
这个事实允许进行统计、概率分析，以消除这些凌星信号的其他可能性，例如恒星伴星或普通的旧噪声——因为如果您看到一颗凌星行星，您看到其邻居的几率就会增加。这有点像说，如果您看到一些小东西在花坛周围拍打翅膀，您可能会想称之为蝴蝶，但如果您看到两只或更多东西在拍打翅膀，您可能会自信地说它们都是蝴蝶。
这很聪明，并为系外行星探测的工具箱添加了另一个工具——该工具箱（独立于开普勒）已经发现了数百个额外的世界。但是，我们的工具箱中到底有什么？这门科学发展迅速，很容易迷失系外行星动物园管理员必须依赖的东西。因此，这里列出了一些主要的行星探测技术的简化列表（无特定顺序）
多普勒或“径向速度”测量：需要极其精确地监测遥远恒星光线中的数千个光谱特征。目前达到的最佳水平相当于在摄谱仪中记录光线的位移，这些位移相当于天文数字相机像素中几十个硅原子直径。哎哟。
凌星测量：这就是开普勒所做的（以及可能仍然在做的有限方式），以及许多地球望远镜仪器继续在做的（以及这个）。纯粹出于偶然，行星的轨道使其位于我们与其母星之间，阻挡了微小的光线（在大多数情况下远小于 1%）。光线在所谓的凌星曲线（光线与时间）中下降的方式具有特征形式，如果它以相同的间隔（另一个轨道）重复，您就会更有信心它是一颗行星。
凌星时间变化：您可爱的凌星行星似乎并非在其轨道上的完全相同时间凌星，原因是什么？其他看不见的行星正在拉扯它，宾果！您不仅可以推断出这些行星的存在，而且如果行星轨道足够近，还可以限制所有行星的质量。如果您的行星碰巧方便地绕恒星双星运行，也可以使用恒星对恒星的掩食时间变化来做到这一点。
引力透镜：当一颗恒星及其行星位于您和一颗更遥远的恒星之间时会发生什么？由于质量会扭曲空间，恒星及其行星可以充当透镜，短暂放大背景恒星的光线。这种放大在数小时和数天内的变化可以揭示这些行星的质量和轨道。找到 a) 正在发生的事件，b) 分析事件是一件棘手的事情。但回报是巨大的，对大轨道上的行星甚至对那些抛弃了母星的行星也很敏感。
相位曲线/亮度调制：您正在用灵敏的望远镜盯着一颗恒星，您测量的光线具有奇怪的、重复的变化。发生了什么事？伴行星的反射光和发射光，就是这样。在这种情况下，行星不需要凌星，相反，您正在观察变化的光线，因为它从新月形照明移动到圆盘形照明，然后再返回，所有这些都与恒星的光线融合在一起。
脉冲星计时：行星探测技术的鼻祖，如果一个刚满 22 岁的领域可以有鼻祖的话。1992 年，来自太阳系外行星大小天体的第一个证据来自对距我们约 1,000 光年的旋转中子星脉冲测量的重复变化。通常，脉冲星的规律性可与原子钟相媲美，但这颗脉冲星并非如此。原因是——3 个行星大小的天体紧密地绕着它运行并拉扯着它。
天体测量学：与多普勒方法一样，行星导致它们的恒星围绕偏离其自身中心的点运行——系统的质心或平衡点。如果您可以以足够高的精度（微角秒非常方便）测量恒星的位置，您实际上可以看到恒星在行星年期间在一个小小的跳动中移动。欧空局的新 GAIA 任务将在其他科学研究中，揭示可能一千个系外行星宿主系统的这种运动。
直接成像：这是最重要的、最神圣的、豪华的版本。直接在图像中发现来自行星的发射光和反射光。第一个问题是恒星很亮，而行星很小、很暗，并且看起来非常非常靠近它们的母星。第二个问题是光的性质，它会衍射，即使是最好的望远镜也会使星光模糊，并淹没那些微弱的行星。解决方案？阻挡或抑制星光。您可以使用日冕仪来做到这一点（如去年的这一壮观成功），或者通过“零化”星光——布置您的光学器件，使星光发生破坏性干涉并归零，但行星光线不会。一种可能的、有希望的、天基的选择是在类固醇上进行日冕仪观测——建造一个遮光航天器，将其放置在离您的望远镜数千公里的地方，并移动它以阻挡恒星……一个星罩，展现所有行星的荣耀。有多余的 10 亿美元吗？