天文學家發現300多顆潛在系外行星

　　加州大學洛杉磯分校的研究人員利用開普勒太空望遠鏡的數據，發現了366顆新的系外行星，其中包括18個行星系統，與這里展示的開普勒-444類似，這是之前使用開普勒太空望遠鏡發現的。圖片來源：美國航天局 Peter Devine

　　美國加州大學洛杉磯分校的天文學家已經發現了366顆新的系外行星，這在很大程度上要歸功于該校一位博士后開發的算法。其中，最值得注意的發現是一個由一顆恒星和至少兩顆氣態巨行星組成的行星系統，每一顆行星的大小均與土星大致相當，而且距離彼此非常近。相關研究近日發表于《天文學雜志》。

　　“系外行星”被用來描述太陽系以外的行星。天文學家已經確認的系外行星總數不到5000顆，所以確認數百顆新的系外行星是一個重大的進步。研究如此多的新天體有助科學家更好地理解行星是如何形成的及其軌道是如何演化的，它可以提供關于太陽系有多么不同尋常的新見解。

　　“發現數百顆新的系外行星本身就是一項重大成就，這項工作的與眾不同之處是，它將如何闡明系外行星種群的整體特征。”加州大學洛杉磯分校天文學教授、該研究共同作者Erik Petigura說。

　　該論文的第一作者Jon Zink是該校的一名博士后。他和Petigura以及一個名為攀登K2項目的國際天文學家團隊，利用美國航天局(NASA)開普勒太空望遠鏡的K2任務的數據確定了這些系外行星。

　　這一發現之所以成為可能，是因為Zink開發了一種新的行星探測算法。

　　識別新行星的一個挑戰是，恒星亮度的降低可能是因為儀器或模擬行星特征的另一種天體物理源。區分這些現象需要額外的調查，這在傳統上非常耗時，只能通過視覺檢查來完成。Zink的算法能夠區分出哪些信號表明有行星，哪些只是噪聲。

　　“Jon設計的目錄和行星檢測算法是了解行星數量的一個重大突破。”Petigura說，“毫無疑問，這將加深人們對行星形成和進化的物理過程的理解。”

　　開普勒最初的任務在2013年出人意料地結束了，當時由于機械故障，該望遠鏡無法準確指向它觀測了多年的天空。

　　天文學家將其重新用于一項名為K2的新任務，其目標是識別遙遠恒星附近的系外行星。K2的數據幫助科學家了解恒星在星系中的位置如何影響其周圍能夠形成的行星類型。不幸的是，最初用來識別潛在行星的開普勒任務所使用的軟件無法處理K2任務的復雜性，包括確定行星的大小及其相對于恒星的位置的能力。

　　Zink和合作者在之前的工作中為K2引入了第一個完全自動化的管道，通過軟件在處理過的數據中識別可能的行星。

　　在新的研究中，研究人員使用新的軟件分析了來自K2的全部數據集——約500萬億字節的數據，包括8億多張恒星圖像。他們創建了一個“目錄”，很快就會納入NASA的主系外行星檔案。研究人員使用加州大學洛杉磯分校的霍夫曼2聚類來處理數據。

　　除了研究人員發現的366顆新行星外，該目錄還列出了381顆之前已經發現的行星。Zink說，這些發現是幫助天文學家了解哪類恒星最有可能有行星圍繞其運行的重要一步，這表明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，而不僅僅是像太陽這樣的恒星，才能理解這一點。”他說。

　　此次發現有兩顆氣態巨行星的行星系統也很重要，因為在太陽系中，很難找到像土星這樣離其主恒星如此近的氣態巨行星。研究人員還不能解釋為什么它會在那里發生，但Zink說，這使得這一發現特別有用，因為它有助科學家對行星和行星系統如何發展的參數形成更準確的理解。

　　“每個新世界的發現都提供了一個獨特的機會，讓我們得以一窺在行星形成過程中扮演重要角色的物理現象。”Zink說。

　　相關論文信息：

　　https://doi.org/10.3847/1538-3881/ac2309