作者:马特·威廉姆斯，今日宇宙
TOI 1338 b是一颗围绕其两颗恒星运行的环绕双星
它是由TESS发现的
信用:美国宇航局戈达德太空飞行中心/克里斯·史密斯 我们最近的恒星邻居是比邻星，一颗M型(红矮星)恒星，位置超过4
24光年外(半人马座阿尔法星系的一部分)
2016年，天文学界震惊地得知，一颗类似地球的行星在这颗恒星的外围宜居带(HZ)内运行
除了是离地球最近的系外行星之外，比邻星b也被认为是一段时间内寻找外星生命最有希望的地方
不幸的是，科学界在这个星球上是否可能存在生命的问题上存在分歧
所有这些研究都表明，在天文学家描述比邻星b的大气特征之前，这个问题无法得到回答，理想情况下是通过观察它在(I
e
，凌日)它的主星
但是在美国宇航局支持的一项新研究中，芝加哥大学天体物理学家领导的一个小组确定这是不太可能的
描述他们发现的研究由艾米丽领导，该研究将很快发表在《天文学和空间科学前沿》杂志上
吉尔伯特，芝加哥大学天文和天体物理学系的研究生
来自阿德勒天文馆、空间科学和技术中心(马里兰大学)以及美国宇航局戈达德太空飞行中心系外行星和恒星天体物理实验室的研究人员也加入了她的行列
对这一发现负责的人是吉列姆·安格拉达-埃斯库德和一个来自淡红点运动的天文学家小组
在ESO 3上使用高精度径向速度行星搜索器光谱仪
在欧洲南方天文台的拉西拉天文台的6米望远镜上，研究小组使用一种被称为多普勒光谱的方法证实了比邻星b的存在
径向速度方法)
这种方法包括观察恒星的光谱，寻找“摆动”的迹象，即恒星离地球越来越远
这是由围绕恒星运行的行星的引力影响造成的，其影响程度被用来推断行星的质量
就比邻星b而言，天文学家得到的最小质量估计为1
24和最大估计值2
06地球质量
艺术家对凌日系外行星探测卫星的演绎
荣誉:美国宇航局戈达德太空飞行中心 2020年，欧洲南方天文台的超大型望远镜(VLT)及其岩石系外行星中阶梯摄谱仪和稳定光谱观测(ESPRESSO)仪器(HARPS摄谱仪的后继仪器)再次证实了它的存在
虽然迄今为止大多数系外行星都是用凌日法(又名
对于像比邻星这样的恒星来说，这被认为是不切实际的，比邻星是一颗低质量、不太明亮的M型(红矮星)
但是正如吉尔伯特和她的同事在他们的研究中指出的那样，这并没有阻止许多天文研究团队试图探测穿过比邻星的行星
例如
教授
来自哥伦比亚大学酷世界实验室的基平和他的同事观察了比邻星43年
2014年至2015年期间5天，使用加拿大航天局的恒星微可变性和振荡卫星
2016年，两个研究小组利用智利的拉斯坎帕纳斯天文台和南极中山站的亮星观测望远镜独立观测了比邻星的凌日迹象
这两项调查都发现了可能过境的证据，但无法证实
在2018-2019年，一个国际团队发布了一项由两部分组成的研究，涉及2006年至2017年间地球各地天文台的数百次观测
在最初的和后续的研究中，作者指出没有观察到转变
为了他们的研究，吉尔伯特和她的团队依赖于凌日系外行星测量卫星收集的数据，该卫星是开普勒太空望远镜的继承者
利用一套新颖的算法，该团队检查了由比邻星制成的两次观测活动TESS从2019年4月23日至6月18日，以及从2021年4月29日至5月26日——以寻找比邻星b过境的迹象
他们还包括一个模拟比邻星恒星活动的算法
它每天发射两到三次或更多次白光耀斑(其中一些非常强大)
事实上，在2016年由大卫·基平合著的一项研究中，有人提出耀斑可能如此主导比邻星，以至于对其光曲线的时间序列观测可以主要被认为是许多耀斑的叠加
正如吉尔伯特和她的同事在他们的研究中指出的那样，这使得寻找比邻星行星凌日的信号变得非常困难: 恒星耀斑可能威胁红矮星上的生命
信用:美国航天局/欧空局/发展
玩家(STScI) “由于数据中的额外噪音，这种活动水平会使寻找凌日系外行星变得复杂
处理大耀斑的典型方法是通过使用耀斑检测算法或简单的∑削波来识别和消除它们
“在这里，我们采取了不同的方法，我们使用自定义算法识别耀斑，使用模板对耀斑建模，从数据中减去这些耀斑，然后执行过境搜索
然后我们将凌日注入光曲线，以测试我们对凌日行星的敏感度
" 有人可能会问，为什么天文学家坚持寻找凌日？答案很简单:如果比邻星b在它的太阳前面经过，天文学家可以从穿过它的大气的光中获得透射光谱
这将使他们能够辨别化学信号的存在，并限制地球的大气成分，包括潜在的生物标志物
作为下一步，该团队使用了两种行星搜索算法来检测TESS数据中的行星凌日信号
首先，他们使用了由迈克尔·希普克和勒内·海勒(分别是索纳伯格天文台和马克斯·普朗克太阳系研究所)开发的最小二乘法
其次，他们采用了哈勃研究员约书亚·阿的准周期自动运输搜索(QATS)
哈佛史密森天体物理中心和华盛顿大学的卡特和埃里克·阿戈尔
然而，吉尔伯特和她的团队仍然没有在数据中发现转运的证据
可以肯定的是，他们将人造凌日行星信号注入到TESS数据中，以确定在什么情况下可以探测到凌日行星
由此，他们确定，以比邻星的半人马座赫兹运行的系外行星的测量值必须小于0
4比0
5可探测的地球半径(类似于火星)
这排除了比邻星b，它的大小在0
68和2
5地球半径
艺术家对开普勒11号前方三颗行星同时凌日的印象，由美国宇航局的开普勒飞船在8月10日观察到
2010年第26届
信用:美国宇航局/蒂姆·派尔 对于系外行星研究人员来说，这是一个令人失望的消息，因为它证实了我们描述比邻星b的唯一方法是向那里发送一个实际的任务
在这方面，像突破恒星热和其他“光帆”概念这样的项目需要在科学家能够确定我们最近的系外行星邻居是否适合生命之前发生
然而，也有可能在不久的将来使用下一代望远镜直接对比邻星b成像
这包括詹姆斯·韦伯太空望远镜，计划于12月15日发射
第18座，南希·格雷斯·罗马太空望远镜，将于2027年建成
像欧洲南方天文台的超大型望远镜(ELT)和卡内基科学研究所的巨型麦哲伦望远镜(GMT)这样的地面观测站也将能够使用它们的大镜子、分光镜、验光仪和自适应光学进行直接成像研究
这些和其他观测站也将受益于下一代机器学习技术(像吉尔伯特和她的同事开发的技术)
解释恒星活动的水平将使天文学家能够更精确地从所有的背景噪音中提取系外行星的特征
正如他们在研究中得出的结论: “由于正在进行的TESS任务以及像柏拉图这样的计划任务提供了长基线、高精度的观测，这种技术对于探测围绕活动主星运行的小行星可能极具价值
附近有许多低质量的活跃恒星，我们在这里介绍的方法可以显著提高我们对小行星穿过这些恒星的灵敏度
" 有了这些工具、仪器和观测站，天文学家预计在未来几年将大大扩展系外行星目录(4，569个已确认并正在计算中)，并加快向系外行星表征的过渡
在这一点上，一些最紧迫的问题(例如，“我们在宇宙中是孤独的吗？”)最终会得到回答
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