公民科学家在这个世界之外的发现:围绕一颗明亮的类太阳恒星的两颗气态行星

两个气态行星轨道明亮的星星HD 152843

在这位艺术家的渲染中,两个气态行星轨道明亮的星星HD 152843.这些行星通过公民科学项目行星猎人戏弄,与专业科学家合作。信用:NASA / SCOTT WIESSINGER

晚上,七岁的米格尔喜欢和他的父亲塞萨尔·卢比奥谈论行星和恒星。“我努力培养这种能力,”卢比奥说,他是加州波莫纳的一名机械师,为采矿和发电设备制造零部件。

现在,男孩可以声称他的父亲帮助发现行星。Cesar Rubio是参与的成千上万的志愿者之一行星猎人们苔丝这是一个由美国宇航局资助的公民科学项目,旨在寻找太阳系外行星或系外行星存在的证据。公民科学是公众成员与科学家合作的一种方式。全球有超过2.9万人加入了“猎星人”(planetary Hunters)项目,帮助科学家寻找系外行星。

塞萨尔和米格尔·卢比奥

塞萨尔·卢比奥(Cesar Rubio)和他的儿子米格尔(Miguel)喜欢一起谈论太空。信贷:塞萨尔卢比奥

行星猎人TESS在一项网上发表的研究中宣布发现了两颗系外行星《皇家天文学会月刊》,将卢比奥和其他十几位公民科学家列为合著者。

这些奇异的世界围绕着一颗名为HD 152843的恒星运行,距离地球约352光年。这颗恒星的质量与太阳差不多,但体积是太阳的1.5倍,亮度略高。

行星b的大小和海王星差不多,比地球大3.4倍,绕其恒星公转一周大约需要12天。外行星c比地球大5.8倍,属于“次土星”,公转周期在19到35天之间。在我们的太阳系中,这两颗行星都在水星的轨道内,大约88天。

英国牛津大学天体物理学博士生、该研究的主要作者诺拉·艾斯纳(Nora Eisner)说:“把它们同时研究,限制行星如何随着时间形成和演化的理论,是非常有趣的。”

TESS代表太阳系外行星行运卫星的调查,美国航天局的航天器,在2018年四月推出的TESS团队已经使用来自天文台的数据来识别超过100颗系外行星和2600多个候选仍有待进一步证实。

Planet猎人苔丝通过Zooniverse网站操作,于2018年12月开始,第一批数据公开可用后不久。志愿者看看显示不同星星的亮度的图表。他们注意到哪些地块在星形亮度中显示出简要的倾角,然后向上摆动到原始水平。当一个星球穿过它的明星的脸时,这可能会发生,阻挡一小点的光 - 一个名为“过境”的事件。

“猎星人”项目与15名志愿者分享每个亮度图,称为“光曲线”。在网站的背景中,一个算法收集了所有志愿者提交的信息,并选出了多个志愿者标记的光曲线。伊斯纳和他的同事们随后会观察排名最高的光曲线,并确定哪些光曲线有利于科学后续研究。

亚历山大Hubert

亚历山大·休伯特(Alexander Hubert)正在学习成为一名数学和拉丁语教师,但他喜欢天文学公民科学项目。信贷:亚历山大·休伯特

即使在一个机器学习等复杂计算技术盛行的时代,拥有一大批志愿者通过望远镜查看数据,对研究人员来说也是一个很大的帮助。由于研究人员无法完美地训练计算机识别潜在行星的特征,人眼仍然很有价值。“这就是为什么很多系外行星的候选行星被遗漏了,也是为什么公民科学是伟大的,”伊斯纳说。

以HD 152843为例,平民科学家观察了一个月TESS观测的亮度图。光曲线显示出三个明显的下降,这意味着至少有一颗行星围绕这颗恒星运行。所有15名观察这条光曲线的公民科学家都至少标记了两次凌日现象,其中一些人在“猎星人”TESS在线论坛上标记了这条光曲线。

然后,科学家们进行了更深入的研究。通过将数据与他们的模型进行比较,他们估计有两颗凌日来自内行星,另一颗来自第二颗外行星。

为了确保凌日信号来自行星,而不是其他来源,比如相互遮挡的恒星、经过的小行星或TESS本身的运动,科学家需要用不同的方法观察恒星。他们使用的仪器是位于西班牙拉帕尔马的伽利略国家望远镜(telescope io Nazionale Galileo)上的haraps - n(北半球高精度径向速度行星搜索器),以及位于亚利桑那州弗拉格斯塔夫的洛厄尔天文台(Lowell Observatory)上的express (Extreme Precision Spectrometer)。HARPS和express都是通过检查恒星是否因行星围绕恒星运行而“摇摆”来寻找行星的存在。这种技术被称为视向速度法,它让科学家们也能估算出一颗遥远行星的质量。

虽然科学家无法获得足够清晰的信号来定位行星群众,但它们有足够的径向速度数据来制造大量估计 - 行星B的地球质量的大约12倍和地球的大量的地球块的大约28倍。他们的测量验证了表明行星存在的信号;确认群众需要更多数据。科学家们继续观察与Harps-N的行星系统,并希望很快就有更多关于行星的信息。

伊丽莎白Baeten.

伊丽莎白·贝滕参与了动物宇宙项目中十几项已发表的科学研究。信贷:伊丽莎白Baeten

研究人员可能很快就会有高科技工具来观察这些行星是否有大气层,以及其中有什么气体。NASA的詹姆斯·韦伯太空望远镜将于今年晚些时候发射,它将能够观察到像这个系统中的行星,尤其是更大的外行星的大气中是由什么分子组成的。据我们所知,HD 152843行星的温度和气体都太高,无法支持生命,但在科学家了解银河系中可能存在的行星的范围时,它们很有价值。

“我们正在朝着寻找地球样的行星的方向带走宝宝的步骤,并研究其氛围,并继续推动我们所看到的界限,”Eisner说。

将HD 152843光曲线列为可能的凌日行星来源的公民科学家,以及三位行星猎人讨论论坛的版主,都被邀请作为宣布发现这些行星的研究的共同作者。

亚历山大·休伯特(Alexander Hubert)就是这些公民科学家之一。他是德国Würzburg大学的一名数学和拉丁语专业的学生,计划成为一名中学教师。到目前为止,他已经通过行星猎人TESS分类了10000多条光曲线。

休伯特说:“有时候我很遗憾,在我们这个时代,我们不得不把自己限制在一门,也许是两门学科上,就像对我来说,拉丁文和数学。”“我真的很感激我有机会在Zooniverse上参与一些不同的事情。”

伊丽莎·莱尼·莱昂,比利时,另一个共同作者,在再保险管理中作品,并说在行星猎人苔丝上的分类光线曲线是“放松”。她对童年的天文学感兴趣,她是一名天文动物园的原始志愿者之一,这是一个在2007年开始的天文公民科学项目。Galaxy动物园邀请参与者对遥远星系的形状进行分类。

虽然Baeten参与了通过Zooniverse项目发表的十几项研究,但这项新研究是卢比奥的第一份科学出版物。天文学一直是他一生的兴趣,现在他可以和儿子分享了。这两个人有时会一起浏览行星猎人TESS网站。

“我觉得我正在贡献,即使它只是一个小部分,”Rubio说。“特别是科学研究,它对我令人满意。”

从地球科学到太阳再到更广阔的宇宙,NASA有各种各样的公民科学合作。世界上任何人都可以参与。查看最新的机会science.nasa.gov / citizenscience

Reference: “Planet Hunters TESS III: two transiting planets around the bright G dwarf HD 152843” by N L Eisner, B A Nicholson, O Barragán, S Aigrain, C Lintott, L Kaye, B Klein, G Miller, J Taylor, N Zicher, L A Buchhave, D A Caldwell, J Horner, J Llama, A Mortier, V M Rajpaul, K Stassun, A Sporer, A Tkachenko, J M Jenkins, D Latham, G Ricker, S Seager, J Winn, S Alhassan, E M L Baeten, S J Bean, D M Bundy, V Efremov, R Ferstenou, B L Goodwin, M Hof, T Hoffman, A Hubert, L Lau, S Lee, D Maetschke, K Peltsch, C Rubio-Alfaro and G M Wilson, 12 May 2021,《皇家天文学会月刊》
DOI:10.1093 / mnras / stab1253

1评论在“公民科学家的世界发现之外:两个阳光般的星星周围的两个气态行星”

  1. 安娜Savelesky|2021年6月14日12:37|回复

    关于公民科学家的信息读起来非常令人愉快。我错过了参与的时间,尽管我一生都在参与。没有地方可以观察,现在没办法跟随。继续努力。

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