[舊聞]科學家用創新的技巧找到外太陽行星
一個結合專業及業餘天文學家的國際團隊,使用簡單、一般的設備來"拖補"天空中、太陽系外的行星,並且已經捕捉到"第一條"。
天文學家發現一個木星大小的行星,在距地球600光年外的北冕座繞著一個似太陽的恆星運行。這個由位於馬里蘭州巴爾的摩太空望遠鏡科學研究所的Peter McCullough所率領的團隊,包含了四個來自北美及歐洲的業餘天文學家。
使用適中的望遠鏡來尋找外太陽行星,在專業及業餘天文學家之間,創造一個有效的合作模式,這模式得以加速行星的尋找數目。
"這個發現支持了大量一般的望遠鏡以及業餘天文學家的協助,使得尋找外太陽行星的速度比現在更快,"M cCullough 說 。這個發現以被天文物理期刊所接受。
McCullough使用一個從商業公司公司所至造的平價的望遠鏡,來搜尋天空的外太陽行星。被稱為XO望遠鏡,它包含了2個200mm的望遠鏡頭而看起來像是一個雙筒望遠鏡。這個望遠鏡正在送往位於夏威夷Haleakala火山的途中。
"組裝XO光學望遠鏡將會花費6萬美金," McCullough 解釋。"我們已經花費在軟體,特別是設計及操作這個系統及將這個行星從資料中解開方面,遠比這個還多。"
McCullough 的團隊所發現的行星,被記作X0-1b,是利用當行星通過恆星前方時,注意其恆星光度稍微下降的方式,被稱為一次經過。被稱為XO-1的光源恆星,在XO -1b經過前方的時候,光度大約下降百分之2。觀察也顯示XO-1b繞其母恆星一週花了短短的4天。
雖然天文學家已經偵測到超過180個外太陽行星,XO-1b是少數10顆使用經過恆星法發現的行星。這是第2個使用光學望遠鏡所發現的行星。第一個是稱為 TrES-1行星,在2004年報導出來。這種方法使天文學家得以決定行星的質量及大小。天文學家利用這些資訊推算行星的一些特徵,例如密度。
團隊使用哈蘭 J. 史密斯的望遠鏡以及哈比-愛柏林位在德州大學麥當勞觀測實驗室的望遠鏡,利用母恆星對行星造成的擺動作測量,來確認恆星的存在。這個被稱為徑向速度法使團 隊得以計算行星的精確質量,它稍稍比木星輕(約0.9個木星質量)。這顆行星也遠比推測的質量大。"在通過它們恆星的行星群中,XO-1b是目前已知最接 近木星質量的行星,而恆星XO-1使最像太陽的恆星," McCullough 說,雖然他迅速加上,"但XO-1b是非常、非常接近其恆星、比木星距太陽還近。"
天文學家使用相對較平價的望遠鏡的創意技巧,以尋找蝕變的行星、適用於環繞靠近恆星的行星。而行星必須大到足以產生可測量恆星光度降低的大小。
這顆行星是McCullough 的三年研究經過外太陽的行星的計畫中的第一顆。這個行星搜尋被寫在NASA的起源計畫之下。
McCullough 的行星尋找技巧包含了夜間以位在夏威夷的XO望遠鏡掃描夜空,並紀錄恆星經過時的亮度。一套電腦軟體每2個月找出數千個恆星、尋找恆星的微小亮度變化,即 可能的行星經過特徵。電腦得到幾百個可能。在這些候選者中,McCullough 及他的團隊選擇幾打志願領者。他將這些恆星資訊給這4個業餘天文學者,並更仔細地研究其可能的經過。
從2003年9月到2005年9月,XO望遠鏡觀察了上萬個明亮的恆星。在那時,他團隊中的業餘天文學者研究幾個由McCullough及其團隊所 指定的候選恆星。恆星XO-1在2005年6月被確認是最可能候選者。他們在2005年6、7月觀測它,並確認一個行星大小的物體正在蝕變星的亮度。 McCullough 個團隊繼而轉向位在德州的麥當勞實驗室加入物體的質量、並任它是一個行星。他在2006年2月16日的12:00 A.M.得到來自Chris Johns-Krull,一個在萊斯大學的朋友及同事,關於望遠鏡觀測的新聞。
"這真是很棒的感覺,因為團隊已經工作了三年,為了尋找這顆行星," McCullough 解釋。"這個發現顯示從幾位元到幾兆位元的資料:這就像再大海撈針。"
這個發現對天文學家也是意義非凡。"我父親的導師是哈蘭 J. 史密斯,他的理想及辛苦工作,製造了我們用以觀測求得數據的望遠鏡。"
McCullough 相信新發現的行星是哈伯及史賓特太空望遠鏡的研究極佳候選者。哈伯可以精確測量恆星距離及大小。史賓特可以正確地看到行星的紅外輻射。利用計算行星再恆星 後面的時間,史賓特也可以測量行星軌道的 "橢圓率"及 "離心率 "。如果管道是橢圓的,接下來分辨重力將會來自行星額外的熱,會擴散到大氣層爾且或許可以解釋為何物體的直徑看起來相對預期質量而言、是特別地大。
"藉由計算行星通過恆星的時間,業餘及專業天文學者可能會幸運地在XO-1系統中,偵測到另一個恆星,利用對於XO-1b潮汐力," McCullough 說。"這的行星甚至可能與地球相似。"