人類(lèi)對(duì)太陽(yáng)近鄰的普查有多完整？天文學(xué)家和參與公民科學(xué)項(xiàng)目“后院世界：第9行星”的數(shù)據(jù)探測(cè)志愿者團(tuán)隊(duì)在太陽(yáng)附近新發(fā)現(xiàn)了大約100個(gè)星球，這些天體比行星更大，但比恒星更輕，被稱(chēng)為棕矮星。

在夏威夷Maunakea的W.M.Keck天文臺(tái)幫助下，研究小組發(fā)現(xiàn)，這些新發(fā)現(xiàn)的星球中有幾個(gè)是已知最冷星球之一，其中一些接近地球溫度，足夠涼爽，足以容納水云。

這項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)將發(fā)表在《天體物理》期刊上，現(xiàn)已發(fā)表在《arxiv》上。發(fā)現(xiàn)和描述太陽(yáng)附近的天文物體，是理解我們?cè)谟钪嬷形恢煤蜌v史的基礎(chǔ)。然而，天文學(xué)家們?nèi)栽诎l(fā)掘太陽(yáng)附近的新居民。新的后院世界發(fā)現(xiàn)彌補(bǔ)了低溫褐矮星范圍內(nèi)以前的空白，確定了棕矮星種群中長(zhǎng)期尋找的缺失一環(huán)。來(lái)自國(guó)家科學(xué)基金會(huì)NOIRLab的主要作者Aaron Meisner說(shuō)：

這些冰冷的星球提供了機(jī)會(huì)，讓我們有機(jī)會(huì)對(duì)太陽(yáng)系以外行星的形成和大氣層有了新見(jiàn)解。這些棕矮星也讓我們能夠準(zhǔn)確估計(jì)在太陽(yáng)附近星際空間漫游的自由漂浮天體數(shù)量。為了識(shí)別新發(fā)現(xiàn)的幾顆最暗最冷棕矮星，加州大學(xué)圣地亞哥分校的物理學(xué)教授亞當(dāng)·伯加瑟(Adam Burgasser)和酷星實(shí)驗(yàn)室的研究人員使用了凱克天文臺(tái)靈敏的近紅外Echellette光譜儀(NIRES)。

使用NIRES光譜來(lái)測(cè)量它們大氣中的溫度和氣體，每個(gè)光譜本質(zhì)上都是一個(gè)指紋，可以讓我們將低溫的棕矮星與其他類(lèi)型恒星區(qū)分開(kāi)來(lái)。利用美國(guó)宇航局（NASA）的斯皮策太空望遠(yuǎn)鏡、麥甘蒂山天文臺(tái)和拉斯坎帕納斯天文臺(tái)進(jìn)行的后續(xù)觀測(cè)也對(duì)棕矮星溫度估計(jì)做出了貢獻(xiàn)。褐矮星位于最大質(zhì)量的行星和最小恒星之間，由于缺乏維持核心核反應(yīng)所需的質(zhì)量，棕矮星有時(shí)被稱(chēng)為“失敗星”。

它們的質(zhì)量低、溫度低，而且沒(méi)有內(nèi)部核反應(yīng)，這使得它們非常微弱，因此極難被檢測(cè)到。正因?yàn)槿绱耍煳膶W(xué)家在尋找最冷的棕矮星時(shí)，只能希望探測(cè)到距離太陽(yáng)相對(duì)較近的。為了幫助尋找離太陽(yáng)、最近最冷的鄰居，后院世界項(xiàng)目的天文學(xué)家求助于一個(gè)由10萬(wàn)多名公民科學(xué)家組成的全球網(wǎng)絡(luò)。這些志愿者勤奮地檢查數(shù)萬(wàn)億像素的望遠(yuǎn)鏡圖像，以識(shí)別附近棕矮星和行星的微妙運(yùn)動(dòng)。

盡管機(jī)器學(xué)習(xí)和超級(jí)計(jì)算機(jī)取得了進(jìn)步，但在尋找微弱的移動(dòng)物體方面，仍然沒(méi)有什么可以替代人眼。后院世界志愿者已經(jīng)在太陽(yáng)附近發(fā)現(xiàn)了1500多顆恒星和棕矮星；這一新發(fā)現(xiàn)代表了該樣本中大約100顆最冷的棕矮星，這是任何公民科學(xué)項(xiàng)目的記錄，其中20名公民科學(xué)家被列為這項(xiàng)研究的共同作者。通過(guò)NOIRLab的Astro數(shù)據(jù)實(shí)驗(yàn)室可以獲得數(shù)十年的天文星表，這有助于使這些發(fā)現(xiàn)成為可能。

下載包含十億個(gè)天體的天文星表技術(shù)負(fù)擔(dān)通常是個(gè)別研究人員無(wú)法克服的，包括大多數(shù)專(zhuān)業(yè)天文學(xué)家。值得慶幸的是，Astro數(shù)據(jù)實(shí)驗(yàn)室的開(kāi)放和可訪(fǎng)問(wèn)門(mén)戶(hù)網(wǎng)站允許后院世界公民科學(xué)家輕松地查詢(xún)大量棕矮星候選者的星表。來(lái)自NASA的WISE衛(wèi)星數(shù)據(jù)集，以及塞羅托洛羅泛美天文臺(tái)和基特峰國(guó)家天文臺(tái)望遠(yuǎn)鏡的檔案觀測(cè)，也是這些棕矮星發(fā)現(xiàn)的關(guān)鍵。讓人興奮的是，這些東西能首先被公民科學(xué)家發(fā)現(xiàn)。

博科園｜研究/來(lái)自：WM凱克天文臺(tái)

參考期刊《arXiv》《天體物理學(xué)》

Cite: arXiv:2008.06396

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