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UBC 毕业生如何发现数千个适合人类生活的行星?

Fri Dec 29 2023 09:25:23 GMT-0800 (Pacific Standard Time)

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一个人在望远镜的圆形镜子中观察自己的倒影,背景是天文数据的打印图表。
不列颠哥伦比亚大学天文学毕业生米歇尔·国本 (Michelle Kunimoto) 在麻省理工学院的博士后研究期间发现了宇宙中数千个可能的行星。这位 30 岁的不列颠哥伦比亚省阿伯茨福德天文学家将于 2024 年返回母校——这次是作为一名教员。 (大卫·P·鲍尔/CBC)

 

米歇尔·国本 (Michelle Kunimoto) 30 岁时,已经拥有 3000 多名行星候选者。

受到科幻小说和好奇心的启发,这位不列颠哥伦比亚大学天文学毕业生热衷于寻找系外行星——围绕太阳系外恒星运行的天体。

她目前正在麻省理工学院(MIT)领导一个团队寻找它们。2024年,国本将返回母校,担任UBC物理与天文学系助理教授。

“她是一位出色的系外行星猎人,”UBC 天体物理学家杰米·马修斯 (Jaymie Matthews) 谈到他以前的学生时说道。“二十年后,米歇尔·国本将成为系外行星领域的大人物。

“当她开始时,她唯一知道的科学就是《星际迷航》。现在她是真正的斯波克。”

来自不列颠哥伦比亚省阿伯茨福德的国本向加拿大广播公司新闻讲述了她发现一颗宜居行星的梦想,这颗行星可能在大气条件恰到好处、被称为“金发姑娘区”的地方孕育着生命。

观看 | UBC 毕业生发现了 3,000 多个可能的行星: 
 

UBC 毕业生发现了 3,000 多个可能的行星

 
天文学家米歇尔·国本 (Michelle Kunimoto) 解释了她如何利用美国宇航局凌日系外行星勘测卫星的数据来探测可能围绕数光年外遥远恒星运行的行星。这位 30 岁的 BC 大学毕业生已经发现了 3000 多个行星候选者,并将于 2024 年加入母校的天文学系。

你如何找到行星?

我使用所谓的中转方法。

基本思想是,当一颗行星围绕一颗恒星运行时,它可能会从该恒星前面经过并阻挡一点它的光。 

我们有一台望远镜可以观察恒星,并测量它随时间变化的亮度。如果我们看到那颗恒星的亮度暂时下降,那可能是一颗行星在经过时阻挡了它的光线。 

如果这种情况恰好重复发生,比如说每年,那么这就很好地表明它是一颗需要一年时间绕该恒星运行的行星。 

您从哪里获取数据?

我使用来自美国宇航局凌日系外行星勘测卫星(TESS)的数据……这是一架目前在太空中的望远镜,每月观察数千万颗恒星,测量它们的亮度。

两名身穿白色无菌全身防护服的技术人员在室内实验室的卫星上工作。
技术人员正在努力准备 NASA 的凌日系外行星勘测卫星 (TESS),以便于 2018 年发射。TESS 已导致数百颗已确认的系外行星的发现。 (Orbital ATK/NASA 戈达德太空飞行中心/CI 实验室提交)

那么你发现了多少颗系外行星呢?

目前我已经找到了 3,000 多个候选者,而 TESS 任务本身也找到了 7,000 多个。 

这是我一直在做的工作的亮点。

接下来要发生什么才能验证它们是行星?

为了确认这些,通常需要做很多工作。

一旦我们找到了一个非常好的迹象表明我们已经找到了一颗行星,世界各地的人们就会跟进,然后你写一篇论文来描述所有的结果。这可能需要多年的工作。

至此,我们的大约56名候选人已被正式确认。

这些行星中是否有可能存在生命?

TESS任务目前已经发现了两个可能适合居住且与地球大小相似的候选者。我能够帮助识别这些。

我还在寻找。这绝对是我工作的重点。

系外行星的名称通常只有字母和数字——但如果你能命名一颗行星,它会是什么?

我要做的就是观察科幻小说中的行星——比如《星际迷航》中的火神星——并尝试找到与我找到的候选行星最接近的匹配项。亚瑟·C·克拉克(Arthur C. Clarke)[2001:太空漫游]将是我最喜欢的科幻作家。

在您自己找到了数千个可能的行星之后,您是否有一个梦想——重大的“尤里卡”时刻?

我希望能够找到更多潜在的宜居行星……我们最终可以做一些事情,比如在行星的大气层中找到可能表明该行星表面存在生命的特征。

直接参与此类研究绝对是令人难以置信的。

回到 UBC 你最期待什么?

我在那里获得了本科和博士学位。我喜欢这个部门。我真的很期待在 UBC 成立一个系外行星焦点小组,...真正使 UBC 成为加拿大和世界各地研究生研究系外行星的有吸引力的地方。

每当你发现一个新星球时,你有一个仪式吗?或者您只是想,“哦,还有另一个星球,将其添加到列表中”?

我真的没有仪式。但每一部都还是很精彩的。我不厌倦它。 

我总是试着看看我发现的每颗行星最有趣的地方是什么。

实际上,到目前为止,我们发现的候选行星中大约有 10 颗,它们都是迄今为止发现的最稀有的行星,它们是真正巨大的系外行星(木星大小),绕着比太阳小得多的恒星运行。理论预测它们不应该存在,但我们却发现了更多它们。 

它提醒我为什么我真的很喜欢我所做的事情。

一张由多张卫星图像拼凑而成的银河系图像,只有左上角缺少一块主要的天空。
美国宇航局的凌日系外行星勘测卫星(TESS)搜索绕其他恒星运行的行星。 (由 Ethan Kruse/马里兰大学/NASA 提交)


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