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地球“尋親”進入自動化時代


    “這是我們宣布最多系外行星的一次發布會。”5月10日,美國宇航局(NASA)開普勒團隊宣布,他們又確認發現了1284顆系外行星。迄今為止,人類已確認的系外行星超過3200顆,其中2325顆就是由開普勒計劃發現的,無愧于“行星神探”的名號。

開普勒團隊這一次發布的成果數量驚人,超過了以前所有發現的總和,他是怎么做到的?背后的大功臣就是由普林斯頓大學天文學家莫頓(Timothy Morton)研發的Vespa軟件。這一利器,可以排除假警報的困擾,使得系外行星搜尋工作進入自動化時代。

檢驗系外行星的“掃帚”

2009年3月,開普勒太空望遠鏡發射,專門用來尋找系外行星,向著位于天鵝座和天琴座附近的特定區域進行觀測,利用凌日現象來發現新的行星。行星在掠過如同太陽一般的主恒星時,都會或多或少遮擋主恒星所發出的光芒。而開普勒天文望遠鏡鏡頭非常敏感,能夠捕捉到這細微的變化,由此就可以推斷出系外行星的存在。此外,根據開普勒傳回的大量數據,還可以確定出被觀察的行星的大小、圍繞某個恒星運行的行星數量,還可以計算出行星圍繞其恒星公轉一周的時間。

但是,一些其他的天文現象,比如兩顆恒星相互繞轉,也能向開普勒發出同樣的信號。一項最近的研究估計,多達半數的候選氣態巨行星可能都是誤報。如何排除這些假警報的困擾,讓開普勒團隊的天文學家撓破了頭。

通常,開普勒發現系外行星信號后,科學家們需要通過地面上的天文望遠鏡進行后續觀測來確定它真的存在,這一工序需要“手工”進行,一次只能觀測一顆,繁瑣又緩慢。

如今,這項排除假警報的工作可以放心地交給計算機了。莫頓團隊研發的Vespa軟件,能夠分析開普勒接收到的信號,確認它們是來自真正的系外行星還是只是干擾。其實,之前也有天文學家開發出了類似的搜索程序。但Vespa軟件的好處在于,它是全自動的,分析一顆潛在的行星發回的信號,只需要幾分鐘。

“如果一些大的面包碎屑掉在地上,你可以一個一個地撿起來,但如果撒在地上的是一大包小碎屑,那就得用掃帚才能弄干凈。”莫頓說,他們的這一新技術就是這把掃帚,“可以讓我們無需解釋就能量化行星所發出的信號。”

目前已發現21顆類地行星

從上個世紀80年代起,地球人就已經踏上了尋找系外類地行星的里程。1995年,第一顆太陽系外行星被發現。2009年開普勒探測器發射升空之后,使得尋找系外行星的難度大大降低。如今發現的數千顆系外行星中,大部分都是最近兩年的成果。

“工欲善其事,必先利其器。”如今有了Vespa這件利器,探尋系外行星變得更加輕松。研究人員利用Vespa分析了超過7000個候選行星的信號。除了1284顆新發現的系外行星,研究人員還發現了之前已確認的其他系外行星。另外,還有2000多個“行星信號”不能被確認為發自真正的行星。

更重要的是,Vespa軟件的代碼是開源的,其他研究團隊也可以任意使用,可以預計,未來系外行星的發現速度將大大加快,其中也包括宜居行星。“在某個地方,圍繞類似我們太陽的恒星,我們最終可發現另一個地球。”NASA的科學家說,目前開普勒太空望遠鏡已經發現了21顆太陽系外類地行星。

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