美國(guó)加州大學(xué)洛杉磯分校的天文學(xué)家最近發(fā)現(xiàn)了366顆新的系外行星，這在很大程度上要?dú)w功于一種新開(kāi)發(fā)的算法。其中，最值得注意的是一個(gè)由一顆恒星和至少兩顆氣態(tài)巨行星組成的行星系統(tǒng)，其中每一顆行星的大小均與土星大致相當(dāng)，而且彼此距離非常近。相關(guān)研究近日發(fā)表于《天文學(xué)雜志》。

“系外行星”被用來(lái)描述太陽(yáng)系以外的行星。天文學(xué)家已經(jīng)確認(rèn)的系外行星總數(shù)不到5000顆，所以確認(rèn)數(shù)百顆新的系外行星是一個(gè)重大的進(jìn)步。研究如此多的新天體有助科學(xué)家更好地理解行星如何形成及其軌道如何演化，并可以提供關(guān)于太陽(yáng)系有多么不同尋常的新見(jiàn)解。

“發(fā)現(xiàn)數(shù)百顆新的系外行星本身就是一項(xiàng)重大成就，這項(xiàng)工作的與眾不同之處在于，它將闡明系外行星的整體特征。”加州大學(xué)洛杉磯分校天文學(xué)教授、該研究共同作者Erik Petigura說(shuō)。

該論文第一作者Jon Zink是該校的一名博士后。他和Petigura以及一個(gè)名為攀登K2項(xiàng)目的國(guó)際天文學(xué)家團(tuán)隊(duì)，利用美國(guó)宇航局(NASA)開(kāi)普勒太空望遠(yuǎn)鏡的K2任務(wù)數(shù)據(jù)確定了這些系外行星。

這一發(fā)現(xiàn)之所以成為可能，是因?yàn)閆ink開(kāi)發(fā)了一種新的行星探測(cè)算法。

識(shí)別新行星的一個(gè)挑戰(zhàn)是，恒星亮度的降低可能是因?yàn)閮x器或模擬行星特征的另一種天體物理源。區(qū)分這些現(xiàn)象需要額外的分析，這通常非常耗時(shí)，只能通過(guò)視覺(jué)檢查來(lái)完成。Zink的算法能夠區(qū)分出哪些信號(hào)表明有行星，哪些只是噪聲。

“Jon設(shè)計(jì)的目錄和行星檢測(cè)算法是了解行星數(shù)量的一個(gè)重大突破。”Petigura說(shuō)，“毫無(wú)疑問(wèn)，這將加深人們對(duì)行星形成和進(jìn)化的物理過(guò)程的理解。”

開(kāi)普勒最初的任務(wù)在2013年出人意料地結(jié)束了——當(dāng)時(shí)由于機(jī)械故障，該望遠(yuǎn)鏡無(wú)法準(zhǔn)確指向它曾觀測(cè)了多年的天空。

天文學(xué)家將其重新用于一項(xiàng)名為K2的新任務(wù)，其目標(biāo)是識(shí)別遙遠(yuǎn)恒星附近的系外行星。K2的數(shù)據(jù)幫助科學(xué)家了解恒星在星系中的位置如何影響其周圍形成的行星。不幸的是，最初用來(lái)識(shí)別潛在行星的開(kāi)普勒任務(wù)所使用的軟件無(wú)法應(yīng)對(duì)K2任務(wù)的復(fù)雜性，包括確定行星的大小及其相對(duì)于恒星的位置。

Zink與合作者在之前的工作中為K2引入了第一個(gè)完全自動(dòng)化的通道，通過(guò)軟件在處理過(guò)的數(shù)據(jù)中識(shí)別可能的行星。

在新的研究中，研究人員使用新的軟件分析了來(lái)自K2的全部數(shù)據(jù)集——約500萬(wàn)億字節(jié)的數(shù)據(jù)，包括8億多張恒星圖像。他們創(chuàng)建了一個(gè)“目錄”，并納入了NASA的系外行星檔案。

除了研究人員此次發(fā)現(xiàn)的366顆新行星外，該目錄還列出了381顆之前已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的行星。Zink說(shuō)，這些發(fā)現(xiàn)是幫助天文學(xué)家了解哪類恒星最有可能有行星圍繞的重要一步，暗示了成功形成行星所需的基本要素。

“我們需要觀察大范圍的恒星——而不僅僅是像太陽(yáng)那樣的恒星，才能理解這一點(diǎn)。”Zink說(shuō)。

此次發(fā)現(xiàn)的有兩顆氣態(tài)巨行星的行星系統(tǒng)也很重要，因?yàn)樵谔?yáng)系中，很難找到像土星這樣離恒星如此近的氣態(tài)巨行星。研究人員還不能解釋為什么它會(huì)在那里，但Zink說(shuō)，這使得該發(fā)現(xiàn)特別有用，因?yàn)樗兄茖W(xué)家對(duì)行星和行星系統(tǒng)如何發(fā)展的參數(shù)形成更準(zhǔn)確的理解。

“每個(gè)新世界的發(fā)現(xiàn)都提供了一個(gè)獨(dú)特的機(jī)會(huì)，讓我們得以一窺在行星形成過(guò)程中扮演重要角色的物理現(xiàn)象。”Zink說(shuō)。 (馮維維)

關(guān)鍵詞： 天文學(xué)家 366顆系外行星 恒星 氣態(tài)巨行星 行星系統(tǒng)