我们对太阳最近邻居的普查有多完整?天文学家利用美国国家科学基金会的NOIRLab设备和一组参与“后院世界:行星9”(一个公民科学项目)的数据调查志愿者,已经发现了大约100个靠近太阳的冷世界——这些物体比行星质量更大,但比恒星轻,被称为褐矮星。在这些新发现的行星中,有几个是已知的最冷的行星,有几个接近地球的温度——冷到足以容纳水云。
发现和描述太阳附近的天体是我们理解我们在宇宙中的位置和历史的基础。然而,天文学家们仍在发现这个太阳系附近的新居民。今天宣布了一项重大突破,在太阳[1]附近发现了大约100颗冷棕矮星。新的后院世界的发现填补了低温棕矮星的空白,确认了在棕矮星种群中寻找已久的缺失环节。
美国国家科学基金会国家实验室的亚伦·迈斯纳(Aaron Meisner)是这篇研究论文的主要作者,杏耀下载app他说:“这些酷酷的星球提供了一个机会,可以对太阳系以外的行星的形成和大气层有新的了解。”“这组冷棕矮星还能让我们准确估计漫游在太阳附近星际空间的自由漂浮世界的数量。”
这个专业发展与尼古拉斯档案的数据成为可能,梅奥尔四米级望远镜在基特峰国家天文台(KPNO)和维克多·m·布兰科拉托洛洛四米级望远镜美洲天文台(CTIO),是通过社会科学数据中心(CSDC),所有程序的NSF NOIRLab。然后,利用NOIRLab的天文数据实验室科学平台,“后院世界”的志愿者可以获得大量的调查数据集。将发表在《天体物理学杂志》(astrophysical Journal)上的结果,证明了如今在天文学中调查和档案数据研究的作用正在迅速增长。
棕矮星位于最大的行星和最小的恒星之间。由于缺乏维持核心核反应所需的质量,棕矮星就像冷却后的灰烬。它们的质量小、温度低、内部没有核反应,这使得它们极其微弱,因此极难被探测到。正因为如此,在寻找温度最低的褐矮星时,天文学家们只能希望能在离太阳相对较近的地方发现这样的天体。
为了找到我们的太阳最冷和最近的邻居,后院世界项目的天文学家求助于一个由10万多名民间科学家组成的全球网络[2]。这些志愿者勤勉地检查数以万亿计像素的望远镜图像,以识别棕矮星和行星的细微运动。尽管有机器学习和超级计算机的能力,但在搜索望远镜图像中移动物体时,没有什么能代替人眼。
后院世界志愿者敏锐的眼睛已经发现了1500多个靠近太阳的寒冷世界,今天的论文展示了该样本中大约100个最寒冷的世界。根据迈斯纳的说法,这是任何公民科学项目的记录的20倍,20名公民科学家被列为这项研究的共同作者。在已知的最冷的棕矮星中,有少数冷行星的温度接近地球的温度。NASA的斯皮策太空望远镜提供了对褐矮星温度的估计[3]。
棕矮星预计会随着年龄的增长而冷却,从接近恒星的温度下降到行星的温度,
杏耀客户端IOS不能下载 ,甚至更低,一直在消失,最终消失。新的发现证实了这一观点,因为它揭示了棕矮星接近地球温度的难以捉摸的例子。
美国自然历史博物馆的合著者杰基·法赫蒂说:“这篇论文证明,太阳附近仍然是一个未知的领域,普通科学家是优秀的天文制图师。”“把最冷的棕矮星映射到质量最低的位置,让我们对低质量恒星的形成过程有了关键的了解,同时也为详细研究类似木星的大气提供了一个目标列表。”
公民科学家、天文数据实验室用户、论文合著者吉姆·沃拉补充说:“得知我们的发现现在被算在太阳的邻居之中,并且将成为进一步研究的目标,这真是太棒了。”
除了后院世界志愿者的努力,NOIRLab的天文数据实验室在这项研究中发挥了重要作用。下载10亿个天体的天文目录的技术负担对个人调查者来说通常是难以克服的——包括大多数专业天文学家。“AstroData实验室的开放和可访问门户网站允许后院世界公民科学家容易查询大量的目录为褐矮星候选人,”解释NOIRLab天文学家斯蒂芬妮·朱诺,帮助公民科学家介绍Astro数据实验室。Astro数据实验室还使数据集之间的方便匹配NOIRLab望远镜和外部设施,如美国宇航局明智的卫星,共同促成了这些棕矮星发现。
除了天文数据实验室将数据提供给后院世界合作项目之外,杏耀app另外两个NOIRLab项目CTIO和KPNO的望远镜档案观测也是这个发现的关键。“来自NOIRLab的Mayall和Blanco望远镜的广域成像也至关重要,”Aaron Meisner解释说。“为了挑选最冷的褐矮星,我们检查了各种天文观测的深空图像。”
美国国家科学基金会(National Science Foundation)的克里斯·戴维斯(Chris Davis)表示:“看到NOIRLab在扩大天文学研究领域的努力取得如此激动人心的成果,真是太好了。”美国国家科学基金会支持基特峰、塞罗·托洛洛天文台(Cerro Tololo)和CSDC的运作。“通过让美国国家科学基金会的梅奥和布兰科望远镜的档案数据公开,并通过CSDC方便地获取,对天文学有兴趣的人们可以为科学和我们对宇宙的理解做出真正的贡献。”
后院世界项目的方法——在大数据集中寻找稀有物体——也是即将到来的Vera C. Rubin天文台[4]的目标之一。目前在智利安第斯山脉的Cerro Pachon上正在建设的Rubin天文台,将在十年内每三个晚上从南半球拍摄可见的天空图像,提供大量的数据,这将使进行天体物理研究的新方法成为可能。
“大量的现代数据集可以解开具有里程碑意义的发现,令人兴奋的是,这些发现可以首先被一个民间科学家发现,”亚伦·迈斯纳总结道。“这些后院世界的发现表明,公众可以在重塑我们对太阳系邻居的科学理解方面发挥重要作用。”