Question

很遗憾天文学家刚刚失去了三颗系外行星，为什么

Answer 1

我们认为三颗已确认的系外行星刚刚被击落——第四颗正受到严重质疑。

根据使用修正特征的新分析，物体 Kepler-854b、Kepler-840b 和 Kepler-699b 似乎太大而不能成为系外行星。这意味着他们必须是明星。第四个对象 Kepler-747b 是一个临界案例，可能需要更多信息才能解决。

这一发现使我们距离 5,000 颗已确认系外行星的里程碑仅一步之遥，在撰写本文时，这一里程碑已经 触手可及 ；但这也意味着我们可以对未来的系外行星诊断更有信心。

“总的来说，这项研究使当前的行星清单更加完整，”麻省理工学院卡夫利天体物理与空间研究所的天体 物理学家 Avi Shporer 说。

“人们依靠这份名单来研究整个行星的数量。如果你使用一个有几个闯入者的样本，你的结果可能不准确。所以，行星名单不被污染是很重要的。”

行星和恒星的质量之间的界限可能有点模糊， 它们之间有一些重叠 ，但也有限制。低于一定限度，物体变得太小而无法产生核心压力和温度来点燃为恒星提供动力的氢聚变。超过一定限度，一个物体必须是某种恒星。

“大多数系外行星都是 木星 大小或小得多，”领导这项研究的麻省理工学院 天文学家 Prajwal Niraula 解释说。 “两倍[大小]木星已经很可疑了。比这大的不可能是行星。”

2018 年 10 月闭上眼睛，通过寻找凌日来寻找系外行星。这是当一颗系外行星从我们和它的主星之间经过时，会导致星光有规律的微弱下降。这在恒星的光线中形成了一条“过境曲线”，使科学家能够推断出系外行星的大小。

随着我们的仪器和技术的改进，科学家们开始使用一种叫做相位曲线的东西来研究系外行星。这包含了系外行星在轨道运行时反射的恒星光，从而提供了有关轨道物体的更多信息。

系外行星相位曲线。 （ 欧空局 ）

最初， Niraula和团队正在研究相位曲线，以寻找因与主星的引力相互作用而被拉伸成足球形状的系外行星。这种变形可以提供关于物体质量有多大的线索，并可用于确定双体系统是由一颗恒星和一颗系外行星组成，还是由一颗恒星和一颗较小的恒星组成。

Kepler-854b 是第一个暗示可能有问题的迹象。

“突然间，我们有了一个系统，在该系统中我们看到了这个巨大的椭球信号，我们很快就知道这不可能来自行星，” Shporer说。 “然后我们想，有些事情没有加起来。”

凌日曲线信号的深度与系外行星和主星的大小比有关。如果你知道恒星的大小——这并不总是很容易计算出来，因为它与距离有关，而且在太空中很难计算——你可以推断出系外行星的大小。

一个名为 Gaia 的项目正在改变我们对银河系的理解。使用恒星视差，盖亚正在以迄今为止最高精度绘制银河系恒星在三维空间中的精确位置和运动。 2016 年，当 Kepler-854b 被发现时，其主星的盖亚数据不可用。

但是，他们现在；当Niraula及其同事使用修正后的盖亚数据重新审视系外行星的特性时，他们发现系外行星比最初想象的要大得多，大约是木星大小的 3 倍。他们还计算了它的质量，大约是木星的 239 倍；行星质量的上限约为 10 个木星 。

“宇宙不可能制造出这么大的行星，” Shporer说。 “它只是不存在。”

知道微小的恒星可能隐藏在大约 2,000 个开普勒系外行星的数据库中，研究人员开始寻找，并发现了更多。发现 Kepler-840b 的大小是木星的 2.5 倍；并且发现 Kepler-699b 的大小是木星的 2.76 倍。 Kepler-747b 是一个边缘案例，是木星大小的 1.84 倍。 （请记住，大于木星大小的两倍是可疑的。）

研究小组表示，既然问题已经确定，不太可能有更多的小恒星伪装成已确认的系外行星。凭借我们掌握的大量盖亚数据，以及对问题的认识，我们可以更加确信系外行星就是系外行星。

“这是一个微小的修正，” Shporer说。 “它来自对恒星的更好理解，它一直在进步。因此，恒星半径如此不正确的可能性要小得多。这些错误分类不会再发生很多次。”