科学探索|公民科学家在NASA TESS数据中发现类似木星的巨大行星公民科学家在NASA|TESS数据中发

华盛顿州贝尔维尤市的Tom Jacobs喜欢“寻宝”活动。自2010年以来，这位前美国海军军官参加了在线志愿者项目，这些项目允许任何有兴趣的人--“公民科学家”--通过美国宇航局（NASA）的望远镜数据寻找系外行星的迹象，即我们太阳系以外的行星。现在， Jacobs已经帮助发现了一颗巨大的气态巨行星，其距离地球约379光年，围绕着一颗与太阳质量相同的恒星运行。

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这颗木星大小的行星对天文学家来说是特别的，因为与太阳系外许多已知的气态巨行星相比，它的261天轨道周期很长。这一结果还表明，这颗行星离它的恒星仅仅比金星离太阳更远一些。这一发现发表在《天文学杂志》上，并在1月13日的美国天文学会虚拟新闻发布会上进行了介绍。
发现这颗行星并确定其大小和质量需要专业天文学家和像Jacobs这样的公民科学家之间的大规模合作。为了追踪这颗行星，他们参与了“一个全球性的联合努力，因为我们都需要一起去关注这颗特殊的行星，”加州大学河滨分校的天文学家和该研究的主要作者Paul Dalba说。
Jacobs说：“发现和发表TOI-2180 b是一项伟大的集体努力，表明专业的天文学家和经验丰富的公民科学家可以成功地一起工作。这是最好的协同作用。”
这一发现是如何发生的
这颗新发现的行星的特征隐藏在NASA的凌日系外行星勘测卫星（或称TESS）的数据中。利用TESS的数据，科学家们寻找附近恒星的亮度变化，这可能表明存在绕行行星。
Jacobs是一群公民科学家中的一员，他们查看TESS的数据图，其显示恒星的亮度随时间的变化，以寻找新的行星。当专业的天文学家使用算法自动扫描恒星的数万个数据点时，这些公民科学家则使用Alan R. Schmitt创建的一个名为LcTools的程序，用眼睛检查望远镜数据。这就是由几位公民科学家和两位资深天文学家组成的Jacobs小组自称为视觉调查小组的原因。他们中的许多人是在从事“行星猎人”项目时认识的，这是一个由NASA资助的公民科学项目，通过Zooniverse关注来自NASA开普勒航天器的数据。

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2020年2月1日，Jacobs碰巧注意到一张图，显示来自TOI-2180的亮度在24小时内变暗了不到一半，然后又恢复到之前的亮度水平，这可能是由一颗轨道行星解释的，据说它在从我们的视角经过恒星的前面时“凌日” 。通过测量行星经过时变暗的光量，科学家们可以估计出该行星有多大，并结合其他测量结果，估计其密度。但是，只有当恒星和它的行星与寻找它们的望远镜对齐时，才可以看到“凌日” 。
显示行星亮度随时间变化的图表被称为"光曲线" 。视觉测量组提醒两位专业科学家合作者--加州大学河滨分校的Paul Dalba和新墨西哥大学的副教授Diana Dragomir，这条光曲线有可能很有趣。
Dragomir说：“有了这个新发现，我们也在挑战我们能从TESS观测中提取的行星种类的极限。TESS并不是专门为寻找这种长轨道系外行星而设计的，但是我们的团队在公民科学家的帮助下，还是挖掘出了这些稀有的宝石。”
专业天文学家使用的计算机算法被设计为通过识别来自单一恒星的多个过境事件来搜索行星。这就是当只有一次“凌日”时，公民科学家的视觉检查是如此有用的原因。由于这是这个数据集中唯一的TOI-2180 b星变暗的例子，所以它被称为"单一凌日事件" 。