这个高中生在苔丝发现第一个环形双星中扮演了重要角色

最初的标题是:“苔丝”发现了第一个环形双星，这个高中生在

中对此做出了贡献。这是一幅艺术插图，展示了TOI 1338星系中的两颗恒星在我们的观察平面上相互环绕，形成了一个食双星系统。想象你自己在公元前1338年的TOI，每15天你就会看到一次“日食”。

照片来源:美国宇航局戈达德航天中心/大学空间研究协会(USRA)的克里斯·史密斯

2019年夏天。沃尔夫·库基尔(Wolf Kukil)在纽约斯卡代尔高中完成高三学业后，以暑期实习生的身份加入了位于马里兰州格林贝尔特的美国宇航局戈达德太空飞行中心。在实习期间，他的工作是检查美国宇航局太阳系外行星凌星测量卫星(TESS)捕获的恒星亮度变化数据，并将检查结果上传到行星猎人TESS公民科学项目。

"我一直在看志愿者标记为遮蔽二进制的所有数据。在一个特殊的系统中，比如食双星，两颗恒星相互绕着轨道运行，从我们的角度来看，两个轨道都让对方吃东西。”库基尔说，“经过大约三天的练习，我观察到了一个叫做TOI 1338的系统的亮度变化信号。起初，我以为这是一次日食，但时机不对，后来发现有一颗行星。”

根据美国宇航局太阳系外行星凌星天空测量卫星苔丝的数据，研究人员发现了该任务的第一颗环形双星，一颗围绕双星运行的行星。这颗行星被命名为公元前1338年的TOI，大约是地球的6.9倍，即海王星和土星之间。它位于距离地球1300光年的双星系统中，位于人马座方向。系统中的两颗伴星在我们的观察平面上相互环绕，形成一颗食双星。其中一颗恒星比我们的太阳重约10%，而另一颗恒星温度较低，亮度较暗，只有太阳质量的三分之一。TOI 1338 b的公转时间不是恒定的，从93天到95天不等(由于系统中恒星的轨道运动，其公转的程度和持续时间不断变化)。苔丝只能观察到当TOI 1338 b在一颗较大的恒星前面移动时亮度的变化，而一颗较小恒星的凌星现象太弱而无法被探测到。至少在接下来的1000万年里，TOI 1338 b的轨道将是稳定的。然而，轨道轨道和我们的视平面之间的角度将发生很大变化，因此在2023年11月之后，在我们看来，TOI 1338 b的凌星现象将在8年之后停止，然后在2031年恢复。

视频来源:美国国家航空航天局戈达德太空飞行中心

字幕制作:沃扎

美国国家航空航天局粉丝

这颗特殊的行星现在被命名为TOI 1338 b(TOI的意思是苔丝感兴趣的物体)，这是苔丝发现的第一颗环绕双星的行星。1月6日星期一，天文学家们聚集在夏威夷檀香山举行的美国天文学会第235次会议上，讨论这项新发现。作为合著者，库基尔向学术期刊投稿，论文是与戈达德航天中心、圣地亚哥州立大学、芝加哥大学和其他机构的科学家合作完成的。

TOI 1338系统位于皮克托，距离地球约1300光年。两颗恒星在系统中相互绕轨道运行的周期是15天。其中一颗较大的恒星的质量比我们的太阳大10%，而另一颗恒星的温度较低，亮度较暗，质量仅为太阳的三分之一。

TOI 1338 b是该系统中唯一已知的行星，它大约比地球大6.9倍，即在海王星和土星之间。TOI 1338 b几乎与两颗恒星在同一平面上运行，因此它将经历一次常规的日食。

苔丝带着四个相机，每一个相机在27天内每30分钟拍摄一次天空中特定区域的全帧图像。利用这些观测结果，科学家们获得了恒星亮度随时间变化的图表。从我们地球的角度来看，当一颗行星绕着恒星的前部运动时，就会出现所谓的凌星现象，恒星的遮挡会导致恒星的亮度明显降低。

然而，与一颗仅围绕一颗恒星运行的行星相比，围绕两颗恒星运行时的凌星现象更难检测。TOI 1338 b的公转时间不是恒定的，从93天到95天不等(由于系统中恒星的轨道运动，其公转的程度和持续时间不断变化)。苔丝只能观察到当TOI 1338 b在一颗较大的恒星前面移动时亮度的变化，而一颗较小恒星的凌星现象太弱而无法被探测到。

“这些信号类型对于算法来说非常困难，”论文的主要作者维塞林·科斯托夫说，“但是人眼非常善于发现这样的数据模式，尤其是非周期性模式，比如我们从这些系统的凌星现象中看到的模式。”科斯托夫是寻找外星智能研究所和戈达德太空飞行中心的研究科学家。

这解释了为什么库基尔必须“看到”每一个可能的凌星。例如，他最初认为TOI 1338年的凌星是系统中较小恒星在较大恒星前面运动的结果。毕竟，这两种情况都会导致类似的恒星亮度下降。然而，亮度降低的时间对于双星系统应该有的相位蚀是不合理的。

在认识到公元前1338年的TOI之后，研究小组使用了一个叫做埃莉诺的软件包来确认这些凌星现象是真实的，而不是由人工制造的设备引起的。埃莉诺软件包的名称来自埃莉诺·阿罗威。她是美国著名天文学家、天体物理学家、宇宙学家和科幻作家卡尔·萨根(Carl Sagan)的核心主角，他是唯一的长篇科幻小说《接触》 (Contact)。这部科幻小说后来被拍成悬疑科幻电影，名为《超时空接触》(联系人)。合著者之一、芝加哥大学的研究生阿迪娜·范斯坦说:“通过所有拍摄的图像，《苔丝》正在监控数百万颗恒星。”。“这就是为什么我们的团队创建了Eleanor软件包，这是一种下载、分析和可视化凌星数据的便捷方式。在设计之初，我们只关注行星，但团队的其他成员也用它来研究恒星、小行星甚至星系。”(你可以在http://adina.feinste.in/eleanor/找到下载和使用Eleanor软件包的指南)

研究人员已经利用径向速度测量从地面研究了TOI 1338系统，它可以测量系统沿我们视线的运动数据。借助这些现有的档案数据，科斯托夫的团队分析了TOI 1338系统，最终确认了这颗行星的存在，并得出结论，TOI 1338 b的轨道轨迹至少在未来1000万年内将保持稳定，但轨道轨迹和我们的观察平面之间的角度将会有很大变化，因此在我们看来，2023年11月之后，TOI 1338 b的凌星现象将会在8年后停止，然后在2031年恢复。

此前，美国宇航局的开普勒任务和K2任务在10个系统中发现了12颗环状双星，都类似于公元前1338年的TOI。科斯托夫说，观察双星系统时总是更容易找到较大的行星，因为较小恒星的凌星对恒星的亮度不会有太大影响。研究人员预计，在任务的头两年，“苔丝”将观察到数千个食双星系统，这意味着将会发现更多像这样的环状双星。

苔丝是美国宇航局天体物理学探索者的任务，由麻省理工学院在马萨诸塞州剑桥领导和操作，由美国宇航局戈达德太空飞行中心管理。其他合作伙伴包括弗吉尼亚州弗莱施的诺斯罗普·格鲁曼公司(Northrop Grumman)、美国宇航局位于加利福尼亚州硅谷的艾姆斯研究中心、马萨诸塞州剑桥的哈佛-史密森尼天体物理中心、麻省理工学院林肯实验室和巴尔的摩的太空望远镜科学研究所都参与了此次任务，来自世界各地的十几所大学、研究所和观测站都参与了此次任务。

参考资料来源:

http://Exoplanes。NASA . gov/News/1619/Discovery-Alert-High-School-Student-Finds-A-World-With Two-Sunds/