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地球“寻亲”进入自动化时代


    “这是我们宣布最多系外行星的一次发布会。”5月10日,美国宇航局(NASA)开普勒团队宣布,他们又确认发现了1284颗系外行星。迄今为止,人类已确认的系外行星超过3200颗,其中2325颗就是由开普勒计划发现的,无愧于“行星神探”的名号。

开普勒团队这一次发布的成果数量惊人,超过了以前所有发现的总和,他是怎么做到的?背后的大功臣就是由普林斯顿大学天文学家莫顿(Timothy Morton)研发的Vespa软件。这一利器,可以排除假警报的困扰,使得系外行星搜寻工作进入自动化时代。

检验系外行星的“扫帚”

2009年3月,开普勒太空望远镜发射,专门用来寻找系外行星,向着位于天鹅座和天琴座附近的特定区域进行观测,利用凌日现象来发现新的行星。行星在掠过如同太阳一般的主恒星时,都会或多或少遮挡主恒星所发出的光芒。而开普勒天文望远镜镜头非常敏感,能够捕捉到这细微的变化,由此就可以推断出系外行星的存在。此外,根据开普勒传回的大量数据,还可以确定出被观察的行星的大小、围绕某个恒星运行的行星数量,还可以计算出行星围绕其恒星公转一周的时间。

但是,一些其他的天文现象,比如两颗恒星相互绕转,也能向开普勒发出同样的信号。一项最近的研究估计,多达半数的候选气态巨行星可能都是误报。如何排除这些假警报的困扰,让开普勒团队的天文学家挠破了头。

通常,开普勒发现系外行星信号后,科学家们需要通过地面上的天文望远镜进行后续观测来确定它真的存在,这一工序需要“手工”进行,一次只能观测一颗,繁琐又缓慢。

如今,这项排除假警报的工作可以放心地交给计算机了。莫顿团队研发的Vespa软件,能够分析开普勒接收到的信号,确认它们是来自真正的系外行星还是只是干扰。其实,之前也有天文学家开发出了类似的搜索程序。但Vespa软件的好处在于,它是全自动的,分析一颗潜在的行星发回的信号,只需要几分钟。

“如果一些大的面包碎屑掉在地上,你可以一个一个地捡起来,但如果撒在地上的是一大包小碎屑,那就得用扫帚才能弄干净。”莫顿说,他们的这一新技术就是这把扫帚,“可以让我们无需解释就能量化行星所发出的信号。”

目前已发现21颗类地行星

从上个世纪80年代起,地球人就已经踏上了寻找系外类地行星的里程。1995年,第一颗太阳系外行星被发现。2009年开普勒探测器发射升空之后,使得寻找系外行星的难度大大降低。如今发现的数千颗系外行星中,大部分都是最近两年的成果。

“工欲善其事,必先利其器。”如今有了Vespa这件利器,探寻系外行星变得更加轻松。研究人员利用Vespa分析了超过7000个候选行星的信号。除了1284颗新发现的系外行星,研究人员还发现了之前已确认的其他系外行星。另外,还有2000多个“行星信号”不能被确认为发自真正的行星。

更重要的是,Vespa软件的代码是开源的,其他研究团队也可以任意使用,可以预计,未来系外行星的发现速度将大大加快,其中也包括宜居行星。“在某个地方,围绕类似我们太阳的恒星,我们最终可发现另一个地球。”NASA的科学家说,目前开普勒太空望远镜已经发现了21颗太阳系外类地行星。

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