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消失的行星

(文/Lisa Grossman)Gliese 581g虽然是人类发现的第一颗在适宜轨道绕恒星运转的星球,可是并非十分理想。这个小小的、热情好客的星球接受了天文学家的质疑,他们重新检查了数据后却没有发现它确实存在的证据。

“随着时间推移,我们并没有得到能够证明那个星球存在的有力数据。”英属哥伦比亚大学的天文统计学家、这项研究的作者Philips Gregory如是说。

“第一个适宜居住的系外行星”经历了跌宕起伏的岁月。去年九月份Gliese 581g被宣布发现后,它成为第一个可以庇护外星生命的已知行星。这颗行星绕昏暗的母恒星公转一圈需要36.6个地球日,这使它正好在星系中适宜的位置,不会过冷或过热,可以保证液态水存在。

Gliese 581是一颗距地球20光年的红矮星,G星是第六个被发现绕它旋转的星球。其中的四颗是由瑞士日内瓦天文台的天文学家小组在智利通过HARPS(高精度视向搜索器)找到的。小组仔细地测量了行星拉扯母星时产生的轻微颤动。

而包括被认为适宜生存的581g在内的另外两颗行星是由加州大学的Steve vogt和华盛顿卡耐基研究院的Santa Cruz及Paul Butler找到的。他们在向夏威夷的凯克望远镜加入HIRES(高分辨率阶梯光栅光谱仪)的数据时意外的发现了这两颗行星,并在9月29日对外宣布了他们的发现。

仅仅两周以后,HARPS小组宣布在他们的数据中没有找到G行星的轨迹,甚至是多加入两年的有价值数据后也丝毫没有动静。但它仍有可能隐藏在两组数据的集合中。

现在,第一个囊括两组望远镜数据的分析结果出炉了,G行星仍旧不见踪影。

“我什么都没有发现。”Gregory说道,“数据分析在36天内没有锁定任何天体,我发现那里空空如野。”

与先前的研究不同,Gregory使用了一种统计学的分支方法叫做贝叶斯分析法。经典的方法范围狭窄,只能检测单个假定,而贝叶斯方法则可以评估整个数据集,找出最相似的那个。

Gregory编写了一个程序,它可以分析给定行星配置产生已观测天文数据的可能性,然后在各种可能的配置下计算。

通过HARPS的数据集,他发现最佳结果是一恒星五行星模型。行星们的公转周期分别是3、5、13、67和400天。并没有公转周期36天的合适星球。

当他运行HIRES数据集和综合数据集时,最佳结果是一恒星两行星模型。只有在加入了HIRES的额外数据后才出现了更多行星,所以他怀疑HIRES设备不像想象中那么精确。

他说:“望远镜中可能有什么东西导致了错误的结果。”

Gregory的模型发现六行星模型有99.9978%的可能是虚警,分析的结果中没有行星出现在适宜的区域。这项研究成果已经发表在皇家天文协会每月通告和物理学预发行网站arxiv.org上。

天文学家们似乎被Gregory的分析震撼了。

“那才是正确的方法。”美国加州大学圣克鲁斯分校的系外天体专家Daniel Fabrycky说,“我想每个人都承认这是目前最先进的分析手段,也是能想到的最好方法。”

“Gregory的论文是目前公布统计数据最完整的分析。”佛罗里达大学的系外天体和天文统计专家Eric Ford说,“这是迄今为止最精确的分析。”

但大多数天文学家还没有准备确认Gliese 581g是海市蜃楼。

“承认它是一个不存在的星球还为时尚早。”麻省理工的系外天体专家Sara Seager说,“现在没人能确认这一点,还需花些时间。”

至今Vogt还坚信G行星的存在,他告诉Wired.com说:“我站在我们数据这队。”

他说有两种方法可以干扰到Gliese 581的信号。有时单个椭圆轨道的行星看起来和正圆形绕恒星旋转的两颗行星相同。Gliese 581中的D行星可能就是“古怪的冒充者”之一,把另一颗行星隐藏在他的信号中。

很难区分这两种情况部分是因为观测值的坏点造成了数据中的假信号。这些信号是因为望远镜不能持续地观测恒星所导致,因此,它们看起来像行星,但如果能够日夜不停的观测,它们就会消失。

一篇正在准备的论文中,天文学家Guillem Anglada-Escudé和哈佛研究生Rebekah Dawson解决了这些问题,认为适宜居住的行星还有存在的可能。“我们持有的数据能得到的最有可能的解释是行星仍存在。” Anglada-Escudé说。

每个人都同意只有更多的数据才能解决问题。所以,天文学家们正焦急地等待Harps小组公布他们给Gliese 581g下判决书时所用的额外数据。

“在Harps小组公布他们的数据前不会有明显的变化。” Anglada-Escudé说,“没有人看过他们的数据。我们正在等待,只是为了解决眼前的问题。”

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博主介绍: Lisa Grossman 2009年毕业于加州大学Santa Cruz分校,科技交流专业。毕业后,她一直从事科技写作工作,从硕士期间便在Science News等地方做编辑,现在在Wired上开博。她的博客内容涉及面相当广,涵盖各个学科。

The End

发布于2011-01-24, 本文版权属于果壳网(guokr.com),禁止转载。如有需要,请联系果壳

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