公民科學家讓迷人的“熱木星”清晰現形

多虧了公民科學家的集體科學力量,又一個遙遠的世界變得更爲清晰明確。

由亞利桑那州立大學的費德里科·諾格爾(Federico Noguer)領導的一個大型團隊宣佈,他們已經完成了迄今爲止最爲精確的測量,這是一顆“熱木星”系外行星,它圍繞着恆星運行,距離地球約 330 光年,距離近得令人吃驚。更新後的參數十分清晰,應當能夠預測這顆行星何時會穿過其恆星的表面,這種現象被稱爲凌日,對於記錄該行星的大氣層等特徵來說至關重要。

科學家們表示,未來凌日現象的準確預測對於規劃基於太空望遠鏡的觀測也至關重要——這是關鍵所在,因爲在這些儀器上預留時間幾乎總是競爭極爲激烈。

“作爲一名退休牙醫,現在是系外行星觀察的公民科學家,像這樣的研究機會讓我有辦法學習併爲這個令人驚歎且令人興奮的天體物理學領域貢獻力量,”研究的合著者安東尼·諾里斯在最近的新聞稿中說道。

WASP-77 Ab 最初於 2012 年被發現,是一顆數十億年曆史的 氣態巨行星,每 1.4 天圍繞着 類似太陽的 WASP-77 恆星運轉,此後已被多次觀測到。科學家們對於像 WASP-77 Ab 這樣類似木星的行星如何形成以及如何演化到離它們的恆星如此之近的軌道感到困惑。此前對該行星大氣中飄蕩的金屬的觀測(這爲其形成提供了線索)表明,這個星球可能原本是在離其恆星更遠的地方聚合而成的,由於迄今未知的力量遷移到了當前的軌道。

在這項新研究中,來自系外行星觀察和系外時鐘的 40 多位公民科學家合作,將分散在各個數據庫中的 100 多次對 WASP-77 Ab 的檔案觀測結果進行了整合,其中包括美國國家航空航天局的斯皮策、哈勃和詹姆斯·韋伯太空望遠鏡的觀測結果。該團隊將 WASP-77 Ab 的質量確定爲木星的 1.6 倍,將軌道週期確定爲約 1.36 天,分別使之前的不確定性降低了 15.1 倍和 10.9 倍。

科學家們表示,這一差異看似不大,但它有助於爲競爭激烈的望遠鏡節省寶貴時間。此前,WASP-77 Ab 凌日時間存在的不確定性——也就是行星處於穿過其恆星表面的中途且阻擋光線最多的時候——意味着科學家們需要爲望遠鏡考慮緩衝時間(在預測的凌日時間之前和之後),以確保整個凌日過程能夠被記錄下來。

但是,同樣,這類天基望遠鏡幾乎總是在時間方面總是很緊迫,因此新的參數,包括迄今爲止最佳的凌日中間時刻,將有助於減少緩衝時間,研究人員在他們的 新研究 中寫道,該研究於 7 月發表在《太平洋天文學會出版物》雜誌上,從而讓“這些競爭激烈的天基望遠鏡能夠儘可能高效地被利用,通過幫助減少開銷來實現科學產出的最大化”。