对太阳系外行星的探索即将迎来一些新成员。
今天,包括麻省理工学院在内的一个由卡内基科学研究所领导的团队发布了一项名为径向速度的技术所做的最大观测集合,用于寻找系外行星。夏威夷凯克天文台(W.M. Keck Observatory) 20多年来收集的庞大数据集,现在连同开源软件一起向公众开放软件包来处理数据和网络教程.
通过将数据公开和用户友好化,科学家们希望吸引更多的人关注这些观测数据,这些观测数据包括对1600多颗附近恒星的近6.1万次测量。
“这是一个惊人的目录,我们意识到我们团队中没有足够多的人可以从这个数据集中做尽可能多的科学研究,”麻省理工学院卡弗里天体物理和空间研究所托雷斯博士后詹妮弗·伯特说。“我们正试图转向一种更面向社区的理念,即我们应该如何做科学,这样其他人就可以访问数据,看到一些有趣的东西。”
伯特和她的同事在一篇即将发表的论文中概述了新获得的数据集的一些细节天体物理学杂志.在查看了数据之后,研究人员发现了100多颗潜在的系外行星,其中包括一颗围绕GJ 411运行的行星,GJ 411是距离太阳系第四近的恒星。
伯特说:“似乎不缺乏系外行星。”“有很多这样的东西,还有很多科学要做。”
分裂的星光
最新观测结果是由高分辨率梯级光谱仪(HIRES)拍摄的,该仪器安装在夏威夷莫纳克亚山凯克天文台的10米望远镜上。HIRES的设计目的是将一颗恒星的入射光分解成彩虹般的彩色组件。然后,科学家们可以测量数千个颜色通道的精确强度,或波长,以确定星光的特征。
早些时候,科学家们发现他们可以使用HIRES的输出来估计恒星的径向速度——恒星的微小运动要么是其内部过程的结果,要么是对其他外力的响应。特别是,科学家们发现,当一颗恒星以有规律的模式朝向或远离地球时,它可以表明存在围绕该恒星运行的系外行星。行星的引力牵引着恒星,当行星在其轨道上移动时,改变了恒星的速度。
Burt说:“[HIRES]并不是专门为寻找系外行星而优化的。”“它被设计用来观察暗淡的星系和类星体。然而,即使在安装HIRES之前,我们的团队也制定了一项技术,使HIRES成为有效的系外行星猎手。”
二十年来,这些科学家已经将HIRES对准了1600多颗“邻近”恒星,这些恒星都在距离地球相对较近的100秒差距(即325光年)内。该仪器记录了近61000次观测,每次观测持续时间从30秒到20分钟不等,这取决于所需的测量精度。收集了所有这些数据后,数据集中的任何一颗恒星都可以有几天、几年甚至十几年的观测价值。
伯特说:“我们最近发现了一个围绕一颗恒星运行的六行星系统,这是一个很大的数字。”“我们通常不会探测到拥有超过三到四颗行星的系统,但我们可以成功地绘制出这个系统中的所有六颗行星,因为我们有关于主恒星超过18年的数据。”
更多的眼睛盯着天空
在新获得的数据集中,该团队强调了100多颗可能拥有系外行星的恒星,但需要更仔细的检查,要么进行额外的测量,要么对现有数据进行进一步分析。
然而,研究人员已经证实,在GJ 411周围存在一颗系外行星。GJ 411是距离我们太阳系第四近的恒星,其质量大约是太阳的40%。这颗行星的轨道非常紧凑,绕恒星一周不到10天。伯特说,其他人很有可能通过查看数据集并将其与自己的观察相结合,找到同样有趣的候选人。
伯特说:“我们从最初的想法,也许还有5到10颗其他行星,到现在意识到我们旁边的几乎每一颗恒星都可能有行星。”
未来几年,HIRES将继续记录对附近恒星的观测,该团队计划定期更新这些观测数据。
“这个数据集将慢慢增长,你将能够继续搜索任何你感兴趣的恒星,并下载我们在它上面获得的所有数据。数据集包括日期,我们测量的速度,速度的误差,以及观测期间恒星活动的测量结果,”伯特说。“如今,有了像系统这样的公共分析软件,就很容易加载数据并开始摆弄它。”
伯特说,到那时,寻找系外行星的工作就可以真正开始了。
伯特说:“我认为这为任何想做这类工作的人提供了可能性,无论你是学者还是对系外行星感到兴奋的公众。”“因为说真的,谁不想发现一颗行星呢?”
这项研究部分得到了美国国家科学基金会的支持。
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