业余天文爱好者能观察到系外行星吗?当然是想得美了。你以为自己是谁?想要在太阳系之外找行星,怕是只有那些拥有高阶科学学位,穿着实验室的白大褂,还有尼尔·德·格拉斯·泰森(Neil deGrasse Tyson)电话号码的朋友们才有机会。至于咱们剩下这些人呢,还是以一边吃冰淇淋一边看超级减肥王(Extreme Weight Loss)的方式来度过夜晚时光好了,假装看不见那台搁在角落,正对着你邻居家房子的天文望远镜。
图中的是开普勒-11(Kepler-11), 一个有六颗卫星环绕着的类日恒星。有时,两颗或更多的卫星会同时从这颗行星前面经过。NASA的开普勒航天器在2010年8月26日捕捉到了这个行星系统。看得让人心痒痒,也想开始观星了对吧?
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这听起来还是蛮有道理的吧?毕竟,在其他科学领域里,有哪个业余爱好者能偶然之间就观察到以前从来没有人发现过的新东西呢?想象下你的姑姥姥,用她在别人后院的二手市场上淘来的核粒子加速器观察到了希格斯玻色子,可能不?
还别说,你可能还真有这个机会。因为宇宙空间的广袤—以及我们对其的知之甚少—本质上来说普通人小明和小红也能和邻居的恒星系统来场偶遇。
友情提示:“发现(discovering)”到系外行星和“探测(detecting)”到系外行星可是有很大去别的。那些有过系外行星观测经验的业余天文爱好者们通常都配备了不少正儿八经的专业设备,许多时候说是“观测”到系外行星,实际上只是在行星凌日(transit)时确认了那些已经被专业人员用天文望远镜探测到过的系外行星的存在而已。系外行星可以被观测到的一种情况便是在凌日(transit)这种天文现象里,这时候,恒星的表面因为行星从它前面经过会在一小段时间里有所变暗。在1991~2011年之间发现的340颗系外行星里,有58颗出现了已知的凌日现象—这些凌日现象很多也被业余爱好者们观测到了。
业余天文爱好们想对天文学做点贡献,可以不仅仅止步于只是跟着科学家们感兴趣的东西感兴趣。如果你想帮科学家们寻找正在形成过程中的行星,可以了解了解星周盘观测(Disk Detective)计划。这个由NASA牵头及资助的项目为天文学爱好者们提供了一个能为科学做贡献的机会:NASA的WISE巡天任务收集了大量的星际空间的图像,天文爱好者们可以在其中帮助找出并归类捕捉到的星周岩屑盘(debris disk)。在看过一个简短的教程之后,不需要天文望远镜,小伙伴们就可以对图像进行判断和分析,帮助天文学家们把海量的图片给归整好。
图解:画家笔下的广域红外线巡天探测卫星
是不是觉得系外行星这种小角色已经满足不了你的胃口了?那么你可能会对帮天文学家们观察更遥远的河外星系这种事情感兴趣。星际动物园(Galaxy Zoo)这个项目和星周盘观测(Disk Detective)一样,有成百上千万个大天文望远镜--其中也包括哈勃望远镜(Hubble)--收集来的图片。在稍微入门之后,你就可以根据它们的形状大小和特点来帮助归纳星系了。另外,这些民间科学在学术出版的领域也已经做出了不少令人印象深刻的成果。
你的发现还可能不仅仅局限于系外行星和星系这么简单。2007年时,一名叫哈尼(Hanny van Arkel)的德国女性就在Galaxy Zoo上面浏览图片时注意到了一团奇怪的云。天文学家们闻讯,发现哈尼观察到了他们之前从来没见过的东西:一团有太阳系那么大的气体云,被旁边星系的黑洞辐射的能量照亮了。于是他们把这团云命名为哈尼天体(Hanny's Voorwerp)。
相关知识星周盘观测(Disk Detective)计划于2014年一月启动,并且在2017年之前都有期望一直运作(目前项目已归档)。它邀请公众(也就是用户)参与到搜查天文图片的过程中来,这些图片由航天局的广域红外线巡天探测卫星(Wide-field Infrared Survey Explorer, WISE)及其它的巡天观测项目收集而来,包括2微米全天巡天(2MASS),数字化巡天(DSS)和斯隆数字化巡天(SDSS)计划。
用于星周盘观测计划的图片都是预选过的,这些图片在星周尘热辐射的波段(主要是中红外、近红外和可见光波段)上亮度非常高。星周盘并不是在此波段显得异常明亮的天体,处于活跃状态的星系核,星系本身,小行星,星际星辰星云也在此波段上辐射。而计算机算法无法将这些不同的天体区别出来,所以用“肉眼”来检查图片,确保被选出来的这些候选对象的确是带星周盘体的恒星--而不是别的天体—是很有必要的。
在星周盘观测计划的网站上,这些图片被做成动画的形式,叫做flip book(动画翻页书)。用户们浏览这本动画翻页书,然后通过一些简单的判定方式就可以给对象们分类了,比如,这个物体在DSS2还是在2MASS的数据库图片里是圆形的?或者这个物体在WISE的数据库图片里已经超出了圈出的范围,那么这个范围之中是不是还有别的物体,还是说这个物体已经超出了准心?
比较理想的对象则会被归类为优等候选对象,在之后会被更专业的研究小组审查,放进一个他们感兴趣的周星盘(debris desk of interest, DDOI)的候选名单中。被选出来的候选星周盘则会成为NASA哈勃望远镜和它的继承者詹姆斯·韦伯空间望远镜之后的观测目标。同样它们也会成为将来发表的科学学术文献的话题。
参考资料1.WJ百科全书
2.天文学名词
3. science.howstuffworks- KATE KERSHNER
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