新发现：366颗系外行星！

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作者：布莱丽·刘易斯

翻译：贺玉影

校对：朱宸宇 涂天宇

审阅：牧夫天文校对组

编排：陶邦惠

后台：库特莉亚芙卡 李子琦 胡永葳 董腾晨

原文链接：https://phys.org/news/2021-11-astronomers-exoplanets.html

加州大学洛杉矶分校的研究人员利用开普勒太空望远镜的数据认定了366颗新的系外行星，其中包括18个与上图所展示的开普勒-444类似的行星系统，该系统是以前通过开普勒望远镜发现的。

图源：Tiago Campante/Peter Devine，经NASA

加州大学洛杉矶分校的天文学家们认定了366颗新的系外行星！让我们感谢该校一名博士后开发的算法。在他们最引人瞩目的发现中，有一个由一颗恒星和至少两颗气态巨行星组成的行星系统，两者的大小都类似于土星，并且靠得异常地近。

近日发表在《天文学杂志》上的一篇论文描述了上述内容。

术语 "系外行星 “被用来描述我们太阳系之外的行星。经天文学家认定的系外行星总共不到5000颗，因此确认数百颗新的系外行星是一个重大的进展。研究这样一大批新的天体可以帮助科学家更好地了解行星是如何形成以及轨道是如何演变的，还可以提供有关我们太阳系独特之处的新见解。

加州大学洛杉矶分校天文学教授、该研究的共同作者埃里克·佩蒂古拉说：“发现数百颗新的系外行星本身就是一项重大的成就，但这项工作的与众不同之处在于它将勾画出整个系外行星族的特征。”

这篇论文的主要作者是乔恩·辛克，他于今年6月从加州大学洛杉矶分校获得博士学位，目前是该校的博士后。他和埃里克·佩蒂古拉、以及一个名为“攀登K2计划”*的国际天文学家团队，利用美国宇航局开普勒太空望远镜K2计划的数据确定了这些系外行星。

埃里克·佩蒂古拉

Erik Petigura

乔恩·辛克

Jon Zink

这一发现是通过辛克开发的一种新的行星探测算法实现的。识别新行星有一个挑战在于：恒星亮度的降低有可能来自于仪器，也有可能来自那些具有行星特征的其他天体。

想要辨识出谁是谁，需要进行更多的调查。这在以前只能靠肉眼进行检查，是非常耗时的。辛克的算法能够区分哪些信号表示了行星，哪些又不过是噪音而已。

佩蒂古拉说：“辛克和‘攀登K2’团队所设计的统计和行星检测算法是理解行星群的一个重大突破。我确信他们将让我们更清晰地理解行星形成和演化的物理过程。”

开普勒望远镜的最初设计任务在2013年时意外结束，彼时一个机械故障使得航天器无法精确地指向它多年来所观察的那片天区。

但天文学家将这台望远镜重新用于一项被称为K2的新任务，其目的是识别遥远恒星附近的系外行星。来自K2的数据能够帮助科学家了解恒星在银河系中的位置如何影响它们周围所能形成行星的种类。不过，开普勒最初用来识别潜在行星的软件无法处理复杂的K2任务，无法确定行星的大小和它们相对于恒星的位置。

在以前的工作中，辛克和同事们已经为K2引入了第一个完全自动化的工作流程，用软件来挖掘处理过的数据中可能的行星。

在这项新的研究中，他们使用新的软件，来分析来自K2的整个数据：大约500TB的数据，包括8亿多张恒星图像，创建一个“目录”，该目录将很快被纳入NASA的主系外行星档案库。他们使用加州大学洛杉矶分校的霍夫曼2集群*来处理这些数据。

除了研究人员确认的366颗新行星之外，该目录还列出了先前已经被认定的另外381颗行星。

辛克说，这些发现可以帮助天文学家了解哪些类型的恒星最有可能被行星环绕，这对成功形成一颗行星所需的部件又有什么启示。

他说：“要得出答案，我们需要眼界广阔一些，不能光看我们的这颗太阳。”

发现有两颗气态巨行星的行星系统也很重要，气态巨行星就像我们太阳系里的土星，但像这次这样离主星很近的发现是很罕见的。研究人员还不能解释为什么会发生这种情况，但辛克说，这使得本次发现尤其独特，因为它可以帮助科学家更准确的理解行星和行星系统的发展过程。

他说：“每个新发现的星系都能给我们窥探行星形成的物理学一个独特的视野。”

译者注

*Scaling K2应为双关，K2既指已经结束的开普勒太空望远镜K2任务，也是通称K2的世界第二高峰：乔戈里峰。乔戈里峰位于巴基斯坦与中国边界，海拔8,611米，仅次于珠穆朗玛峰。因位置偏远及山势陡峭，通常被认为是最难攀登的8000米以上高峰之一。（来源中文维基）如此才能使用“攀登/scale”这个动词，等同于“梳爬开普勒K2计划留下的海量数据、重重难题”。

介绍Scaling K2 project的论文《Scaling K2. II. Assembly of a Fully Automated C5 Planet Candidate Catalog Using EDI-Vetter》：https://arxiv.org/abs/2001.11515

攀登K2计划”参与人：

Jon Zink（加州大学洛杉矶分校博士后）

Kevin Hardegree-Ullman（亚利桑那大学博士后）

Jessie Christiansen(美国国家航空航天局天文物理学家)

Courtney Dressing（加州大学伯克利分校助理教授）

Ian Crossfield（堪萨斯大学教授）

Erik Petigura（加州大学洛杉矶分校教授）

Joshua Schlieder(美国国家航空航天局天文物理学家)

David Ciardi(美国国家航空航天局首席科学家)

介绍Jon Zink个人网站关于Scaling K2 project的介绍：

http://www.jonzink.com/scalingk2.html

关于开普勒太空望远镜K2任务请参考网易2016年8月9日的旧文《开普勒与K2计划：地球的“寻亲”之旅》

https://www.163.com/dy/article/BTVUGV9H05169CRR.html

*关于霍夫曼2集群/Hoffman2 Cluster：

官网 https://www.hoffman2.idre.ucla.edu

霍夫曼2集群是数字研究和教育研究所（IDRE）集群托管项目的一个项目。它于2008年1月28日向用户开放。霍夫曼2集群由IDRE研究技术小组在丽莎·斯奈德的指导下管理和运营。目前由1300多个64位节点和超过20000个核心组成，内存总量超过50TB。每个节点都有1GB以太网和一个DDR、QDR、FDR或EDR Infiniband互连。该集群包括一个作业调度器，当前共享集群架构上的C、C++、Fortran 77、90和95的编译器，提供化学、化学工程、工程、数学、可视化、编程等特定语言、编译器和软件的应用程序和软件库，以及一系列杂项软件。该集群目前的CPU峰值性能约为每秒150万亿次浮点、双精度运算（TFLOPS），另外还有200TFLOPS的GPU。霍夫曼2目前是加州大学系统中最大和最强大的共享集群。（摘译自官网介绍）

最后让我们重读一下2018年11月9日牧夫天文的《开普勒空间望远镜退役》，感谢它为人类作出的贡献。如上所述，到了今天，它过去获得的数据依然在为我们提供挑战和新知。

本文作者

布莱丽·刘易斯 / Briley Lewis

加州大学洛杉矶分校物理和天文学系学习天文学和天体物理学的四年级研究生、国家科学基金会研究员。她的研究重点是系外行星。她热衷科学写作，是Astrobites成员、Massive Science的特约作者和ComSciCon的组织者，并且是加州大学洛杉矶分校Writing Programs的老师。

责任编辑：郭皓存

牧夫新媒体编辑部

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