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开普勒太空望远镜观测到的巨型外行星八成都是假阳性的

放大字体  缩小字体 时间:2020-01-13 15:00:50  阅读:9708+ 作者:责任编辑NO。石雅莉0321

当你昂首仰视天空中闪烁的恒星的时分,你或许会希望他们与咱们的太阳并没有太大的不同。在许多方面的确是这样,他们经过焚烧内核的核燃料来开释巨大的光和热,然后使得它们穿过许多光年抵达咱们的眼中。可是咱们的另一项希望——它们具有的行星和类太阳系与咱们的没有太大的不同——则需求费一番功夫去验证。

图片出处:美国国家航空航天局 埃姆斯/加州理工学院喷气推动实验室

关于天文学家来说,恒星是十分简略捕获的,由于它们很亮堂,它们的光能够被分解成独自的波长。而且咱们咱们能够很简略地确认它们各自的速度,质量,巨细,乃至年纪。可是行星则彻底不同了。除了那些间隔恒星最近的,最大的以及离得最远的行星之外,咱们现在的技能彻底不足以直接知道这些行星。因而,咱们只好依赖于直接的技能,这也便是开普勒太空望远镜发挥作用的范畴了。

图片出处:美国国家航空航天局弥补的由乔恩·罗姆伯格所制作的开普勒使命图示

咱们最精干的行星探究卫星开普勒,在间隔地球几千光年的规模内勘探到了十五万颗恒星,而且正在寻觅行星过境现象。当一颗行星从一颗恒星面前穿过的时分,这颗恒星的一部分光辉就会被这颗过境的行星所阻挠。即便这颗行星的温度足够高以至于能够散宣布自己的光辉,可是它的温度却远比它所过境的的恒星低。这个现实意味着恒星的光辉,正如咱们所见,只是暂时的削弱。这种光辉的时刻短削弱取决于行星过境的速度,恒星会很快就康复它本来清楚明了的光辉。

图片出处:美国国家航空航天局开普勒使命首席研讨员,威廉·博吕基/2010

可是只是观测到了这种过境现象并不代表咱们就找到了一颗行星!由于除了咱们认知规模内的绕轨迹工作的行星之外还有许多天体也会引起这种现象。穿过咱们银河系的过境物体有许多,比方漂泊行星,一个邻近的(类太阳系)物体,又或者是星际空间中另一颗正在冷却的恒星。

还有可能是一对互相遮盖的双子星,即同一类太阳系内部一颗恒星在经过另一颗面前时变暗。

又或者是一颗褐矮星(一种未能成为恒星的放射出氘气的天体)。这种矮星将会比主星变得更暗,可是依然能够在其面前过境,过境时所引起的恒星亮度变暗状况和咱们所观测到的行星的状况是相同的。

为了排除去第一种可能性,开普勒需求对相同量级和同一继续周期内的过境进行屡次观测。可是排出其他两种可能性则需求独立的办法。

图片出处:欧洲南边天文台

特别是,要弄清楚这一状况的最简易办法是丈量天体的质量,咱们咱们能够采纳和已知的“恒星摇摆法”不同的办法。行星并不常识简略地盘绕它们的母星工作,行星也会对这些恒星施加一种持平的和相反的引力,然后使得恒星在其轨迹中小规模旋转。当一颗恒星接近咱们的时分,它所发射出的光会细微地变蓝。相反,当恒星远离咱们的时分,它所发射出的光会细微地变红。经过探寻这种“红-蓝-红-蓝”形式,咱们咱们能够丈量一颗星体的质量,并确认它是恒星,褐矮星仍是只是是一颗巨大的行星。

图片出处:欧洲南边天文台/M. 科恩梅塞/尼克·基辛格

昨日,由亚历山大·桑泰恩领导的世界小组宣布了多项他们在天体物理与空间科学研讨所观测的成果,他们五年间在这里丈量了129颗由开普勒太空望远镜发现的相关天体。他们做了分光镜剖析,研讨了来恒星宣布的光的各自的波长,并估量假阳性率约为10%到20%,这是大多数科学家所估量的。

可是现实上他们发现这其中有超越一半以上(52%)是互相遮盖的双子星,还有三颗是褐色矮星。

图片来自:亚历山大·桑泰恩等,2015

这的确很费事!当咱们调查咱们的太阳系的时分,即便是最里边的行星——细小的水星——也需求88天的时刻来绕太阳工作。可是有如此多的巨大的行星,或褐色矮星,乃至是恒星,他们到主星的间隔几乎是水星到太阳的间隔的十倍!就像桑恩泰所说的:

在对想像木星相同大的其他行星盘绕他们的“太阳”进行了二十年的探究后,咱们依然有许多问题等候去回答。比方说:咱们不知道像木星相同大的行星的轨迹周期却只要几天的物理机制是什么。这就比如咱们每年绕日的周期仅有几天,在这种状况下幻想你的年纪!

可是或许最令人惊奇的是这些被认为是行星的大多数底子不是行星!就其自身而言是巨大的恒星(或约等于恒星)。或许,像咱们这样在太阳系中只要一颗恒星才是怪事吧。

参考资料

1.维基百科全书

2.天文学名词

3. 雨·蝶- Ethan Siegel Senior Contributor- forbes

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