美国宇航局开普勒太空望远镜在临死前发现

　　美国宇航局开普勒太空望远镜在2018年底的最后一次观测活动仅持续了一个月。随着飞船的姿态控制燃料开始减少，它无法保持足够长的时间来收集有用的观察数据。最终，天文学家只有大约七天的高质量数据。一个研究小组与一群公民科学家和专业天文学家合作，在最后一点数据中发现了两颗确认的行星和一颗“候选行星”。(图片来源:美国宇航局/JPL加州理工学院(K. Walbolt))

　　据美国太空网（Sharmila Kuthunur）：美国宇航局多产的开普勒太空望远镜在近五年前关闭了它强大的眼睛，即使在它最后一口气的时候，仍然继续寻找系外行星。

　　一个由天体物理学家和公民天文学家组成的团队在梳理开普勒发回的最后一批数据时表示，他们发现了两个新的世界和一颗“候选”行星，它们紧密围绕距离地球约400光年的三颗昏暗恒星运行。

　　到目前为止，这些是望远镜最终数据集中发现的唯一的系外行星，使它们成为开普勒在燃料耗尽并于2018年底关闭之前瞥见的最后一个世界。

　　“在开普勒观测的宏伟计划中，这些行星相当普通，”威斯康星大学麦迪逊分校的大四学生、新研究的主要作者Elyse Incha在美国宇航局的一份声明中说。“但它们令人兴奋，因为开普勒在最后几天的运行中观察到了它们。它展示了开普勒在寻找行星方面有多么出色，即使是在它生命的尽头。”

　　开普勒望远镜于2009年3月发射，旨在盯着天鹅座的150，000颗精选恒星，主要任务预计将持续3.5年。该航天器记录了暗示轨道行星的星光下降——一种被称为“凌日法”的技术

　　开普勒在太空的头四年进展顺利。但是它的四个反应轮中的两个——将天文台指向目标的关键设备——在2013年发生了故障，它不再能够精确地聚焦恒星。

　　一年后，科学家们实施了一个变通解决方案，使用望远镜的两个良好的反应轮和机载推进器来保持稍微不稳定但可行的平衡。开普勒继续战斗了四年多，每80天凝视天空的不同部分一次，在一个名为K2的新任务中，它发现了数百颗系外行星。

　　该团队在新的研究中写道，到2018年8月下旬，开普勒的观测能力已经严重恶化，以至于为期一个月的K2运动19-开普勒的最后一个观测周期-只产生了一周的高质量数据。

　　在这个有限的数据集中，包括大约33，000颗额外恒星的信息，该团队在三颗昏暗的恒星周围发现了三颗系外行星的一次凌日。其中两颗行星围绕着冰冷的红矮星运行，它们被天文学家称为迷你海王星:K2-416 b，比地球宽2.6倍，每13个地球日围绕其恒星运行一周；和K2-417 b，它比地球宽三倍，每6.5天绕其恒星一周。

　　两个世界都比海王星小。研究人员说，它们被炎热稀薄的大气所包围，很可能不适合居住。第三个候选者，围绕一颗名为EPIC 245978988的类太阳恒星，尚未得到证实。

　　为了验证他们看到的是真正的行星，而不是因为两颗紧密轨道运行的恒星而产生的误报，该团队还仔细研究了开普勒退役前一周多收集的低质量数据。

　　“我们试图看看我们能从中挤出什么样的最后信息，”该研究的合着者安德鲁·范德堡在另一份声明中说，他是麻省理工学院卡维利天体物理和空间研究所的物理学教授。“我们真的在推进开普勒收集的最后几天、最后几分钟的观测数据。”

　　研究人员说，在最后时刻，望远镜的推进器发射不稳定，导致收集的“光变曲线”急剧跳跃。为了验证K2-416 b和K2-417 b的存在，研究小组寻找了这两颗行星围绕各自恒星的第二次凌日。他们发现恒星的光变曲线下降的深度和持续时间与第一次探测到的凌日相同，这证实了候选行星是真正的系外行星。

　　根据这项研究，对于这两次凌日探测，一组公民天文学家目测检查了所有33，000颗恒星的光变曲线，而不是依赖于通常用于寻找系外行星的自动化技术。

　　“进行视觉调查的人——通过眼睛查看数据——可以在光变曲线中发现新的模式，并找到自动搜索难以检测到的单个对象。甚至我们也无法捕捉到它们，”视觉巡天小组的成员、合着者汤姆·雅各布斯在美国宇航局的声明中说。“完整的K2观测我目测了三遍，还是有发现等着去发现。”

　　为了进一步证实，该团队搜索了过去70年的图像档案，以排除任何背景恒星导致假阳性的可能性。他们发现K2-416 b和K2-417 b没有这种可能的并发症，这进一步证实了它们的行星地位。但是第三颗未经确认的系外行星可能有一颗“暗红色的伴星”，它离恒星非常近，目前很难分辨。

　　研究人员还使用美国宇航局的凌日系外行星调查卫星(TESS)来验证K2-417 b的身份，该卫星于2018年发射，与开普勒的目标类似。到目前为止，TESS已经绘制了超过93%的天空，最近庆祝了在太空中的五年。

　　“在许多方面，开普勒将寻找行星的火炬传递给了苔丝，”位于马里兰州的美国宇航局戈达德太空飞行中心的苔丝项目科学家克尼科尔·科隆(Knicole Colón)在美国宇航局的声明中说，他也参与了开普勒任务，但没有参与新的研究。“开普勒的数据集仍然是天文学家的宝库，TESS有助于让我们对其发现有新的见解。”

　　开普勒在其漫长的一生中产量惊人。其确认的系外行星总数超过2660颗，几乎是迄今为止所有外行星发现的一半。

　　这项研究发表在周二(5月30日)出版的《皇家天文学会月报》上。