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2026/05/08 15:37
# 科学家识别出10,000个“不可能”的系外行星候选者,可能使已知外星世界数量翻三倍
来源:https://www.livescience.com/space/exoplanets/scientists-identify-10-000-impossible-exoplanet-candidates-potentially-tripling-the-number-of-known-alien-worlds
科学家在一次巡天中可能探测到超过10,000颗前所未见的系外行星(https://www.livescience.com/space/astronomy/planets/exoplanets),一举将已知外星世界的数量翻三倍。这一破纪录的收获得益于一种新算法,该算法帮助研究人员分析了超过8000万颗恒星——揭示了那些我们原本“无法”察觉的细微线索。
自1995年首次发现外星行星以来(https://www.livescience.com/space/exoplanets/science-history-astronomers-spot-first-known-planet-around-a-sunlike-star-raising-hopes-for-extraterrestrial-life-nov-1-1995),系外行星的发现数量随着新技术(如詹姆斯·韦伯太空望远镜(https://www.livescience.com/tag/james-webb-space-telescope))的涌现而缓慢增加,这些技术更擅长发现这些奇特的外星世界(https://www.livescience.com/space/exoplanets/32-real-planets-that-sound-like-science-fiction)。2025年9月,天文学家宣布已确认的系外行星数量已超过6000颗(https://www.livescience.com/space/exoplanets/its-official-humans-have-found-6-000-planets-beyond-our-solar-system),此后又增加了近300颗,据NASA(https://exoplanetarchive.ipac.caltech.edu/)统计。
利用机器学习算法,该团队分析了NASA的凌星系外行星巡天卫星(TESS)捕获的精确83,717,159颗恒星的光变曲线。TESS是一辆汽车大小的太空望远镜,自2018年以来一直环绕地球运行。通过寻找恒星亮度的微小下降,天文学家可以判断行星是否可能从母星前方经过(即凌星)。
这一分析揭示了超过11,000个系外行星候选者,其中10,052个是前所未见的。(其余部分此前已被其他科学家识别,但尚未被确认为系外行星。)大约87%的候选者被探测到凌星两次或更多次,使研究人员能够计算出行星的轨道周期,范围从0.5天到27天,据StellarCatalog.com(https://www.stellarcatalog.com/news/tic-183374187-t16-project-finds-over-10000-new-planet-candidates)报道。
一张由TESS拍摄的包含数千颗恒星的广角图像
TESS的设计目的是寻找在遥远恒星前方凌星的天体。这张广角图像是它在2018年发射后不久捕获的首批图像之一。
(图片来源:NASA/MIT/TESS)
但研究人员并未止步于此。为了验证模型的可靠性,他们亲自尝试确认其中一个新的候选者。
利用位于智利阿塔卡马沙漠的21英尺(6.5米)麦哲伦望远镜之一,该团队确认了一颗名为TIC 183374187 b(https://exoplanet.eu/catalog/tic_183374187_b--12268/)的“热木星”系外行星,它围绕着一颗距地球约3950光年的恒星运行——恰好位于算法预测的位置。
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TIC 183374187 b的确认暗示,至少还有其他一些系外行星候选者最终也会被确认。然而,这些行星首先必须经过独立巡天的验证,并进行更详细的研究,这可能需要数月或数年的适当时间。
## 寻找“不可能”的行星
TESS专为探测凌星天体而设计,并且已经发现了882颗已确认的系外行星——约占当前总数的14%——因此奇怪的是,直到现在还没有人发现这些新候选者中的大部分。但这有一个很好的理由。
大多数研究人员优先分析TESS数据集中最亮恒星的光变曲线,因为这些恒星的凌星事件更加明显且更容易确认。但望远镜的广角照片中捕捉到了更多暗弱的恒星。
在这项新研究中,研究人员检查了TESS首张广角图像中的每一颗恒星——亮度比正常凌星研究阈值暗多达16个星等。研究人员称这一构想为T16项目(https://archive.stsci.edu/hlsp/t16)。
一颗小行星在异星太阳前方凌星的示意图
新研究中使用的机器学习算法寻找暗弱恒星光变曲线中的微小波动,这些波动可能由行星“凌星”异星太阳引起。
(图片来源:NASA/JPL)
这些光变曲线极其暗淡,使得发现潜在的凌星事件异常困难,这也是它们通常被忽视的原因。为了克服这一障碍,团队创建了一种机器学习算法,该算法学会了区分可能发生凌星的细微线索。(机器学习是人工智能(https://www.livescience.com/technology/artificial-intelligence)的一个子集,计算机从数据中学习进行预测,而不是通过显式编程。)
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一个计算机程序还使团队能够分析庞大的数据集,据Universe Today报道(https://www.universetoday.com/articles/the-planet-haul-that-changes-everything),人类自行分类这些数据将是“不可能的”。
“这项工作表明,大规模、机器学习辅助的凌星搜索可以显著扩展凌星行星候选者的普查范围,特别是围绕暗弱恒星的候选者,”研究人员在论文中写道。
不幸的是,这些系外行星候选者的短轨道周期暗示它们可能离母星太近,无法支持我们所知的生命(https://www.livescience.com/space/exoplanets/scientists-tracked-faint-signals-from-the-stars-and-may-have-turned-up-hundreds-of-undiscovered-planets)。(这是因为更远的行星围绕恒星运行的频率较低,且不太可能与观测者对齐形成凌星。)
Roth, J. T., Hartman, J. D., Bakos, G. Á., Yee, S. W., Bouma, L. G., Galarza, J. Y., Teske, J. K., Butler, R. P., Crane, J. D., Shectman, S., Osip, D., Vissapragada, S., Beletsky, Y., Kanodia, S., & Gaibor, Y. (2026). The T16 Planet Hunt: 10,000 New Planet Candidates from TESS Cycle 1 and the Confirmation of a Hot Jupiter around TIC 183374187*. *The Astrophysical Journal Supplement Series*, *284*(1), 19. https://doi.org/10.3847/1538-4365/ae5b6c