作者:耶鲁大学吉姆·谢尔顿
斑点星Epsilon Eridani的重建表面，每个面板显示该星旋转了五分之一
信用:可视化:萨姆·卡博特 在其他太阳系中寻找类地行星的天文学家通过仔细观察恒星表面取得了突破
由耶鲁大学天文学家雷切尔·罗滕巴赫尔、萨姆·卡伯特和黛布拉·菲舍尔领导的一个国际研究小组开发的一项新技术，利用地面望远镜和轨道望远镜的数据组合来区分来自恒星的光信号和来自围绕这些恒星运行的行星的信号
一项详述这一发现的研究已被《天文学杂志》接受
“我们的技术汇集了三种不同类型的同时期观测，重点是了解恒星及其表面是什么样的，”该论文的主要作者、51岁的耶鲁大学Pegasi b博士后罗滕巴赫尔说
“从其中一组数据中，我们创建了一张地表地图，当我们搜索来自小行星的信号时，它可以让我们揭示径向速度数据中的更多细节
“这个过程显示了一次获得多种类型观察的价值
" 几十年来，天文学家一直使用一种叫做径向速度的方法来寻找其他太阳系的系外行星
径向速度指的是恒星沿着观察者视线的运动
天文学家寻找恒星速度的变化，这可能是由轨道行星的引力引起的
这些数据是通过分光计获得的，分光计是观察恒星发出的光，并将光延伸成可以分析的频谱的仪器
然而，当天文学家们争先恐后地开发探测类地行星的方法时，他们遇到了一个多年来一直阻碍进展的障碍
恒星发出的能量形成了一个沸腾的对流等离子体锅，扭曲了径向速度的测量，模糊了来自小型岩石行星的信号
但是新一代的先进仪器正在解决这个问题
这些仪器包括由菲舍尔在耶鲁大学的团队设计和建造的EXtreme PREcision摄谱仪(EXPRES)、凌日系外行星测量卫星(TESS)和高角分辨率天文学中心(CHARA)干涉望远镜阵列
在这项新的研究中，研究人员利用TESS数据重建了Epsilon Eridani的表面，Epsilon Eridani是一颗在地球表面的大部分地方都能看到的位于南部的Eridanus星座的恒星
然后他们寻找星点——由强磁场引起的恒星表面较冷的区域
卡博特说:“通过重建，你知道了恒星上斑点的位置和大小，也知道了恒星旋转的速度。”
“我们开发了一种方法，可以告诉你用分光计能看到什么样的信号
" 研究人员随后将他们的TESS重建与同时从Epsilon Eridani收集的EXPRES光谱仪数据进行了比较
“这使我们能够直接将径向速度信号的贡献与地表的特定特征联系起来，”Fischer说
“星点的径向速度与EXPRES的数据非常吻合
" 研究人员还使用了另一种被称为干涉测量的技术来探测艾司隆·里达尼上的星点——这是第一次对类似太阳的恒星上的星点进行干涉探测
干涉测量术将分离的望远镜结合起来，形成一个更大的望远镜
为此，研究人员使用了位于加州的世界上最大的光学干涉仪CHARA阵列
罗滕巴赫尔说，她和她的同事将把他们的新技术应用到干涉测量观测中，以便直接对恒星的整个表面成像，并确定其径向速度贡献
“干涉成像并不是很多恒星都会做的事情，因为恒星需要在附近且明亮
我们还可以在其他几颗恒星上应用我们的开创性方法。”
该研究的合著者包括前耶鲁大学研究人员莉莉·赵(现就职于弗拉铁研究所)和约翰·布鲁尔(现就职于旧金山州立大学)
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