我们是否找到了系外卫星

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系外行星有系外卫星吗?如果他们不这样做那就太不寻常了,但就像所有事情一样,只有我们知道之后我们才会知道。天文学家认为几年前他们可能在两颗系外行星Kepler-1625b和Kepler-1708b周围发现了系外卫星。他们做了吗?

2017年,研究人员在Kepler-1625b和Kepler-1708b周围发现了卫星的证据。这是一个令人兴奋的结果,尽管研究人员警告说他们的发现尚无定论。他们希望哈勃望远镜能够确认系外卫星。“最后,我们报告了一颗系外卫星候选者Kepler-1625bI的证据,我们在用哈勃太空望远镜对目标进行预定观测之前对其进行了简要描述,”作者(Teachey等人)写道。

最近,雷内·海勒(ReneHeller)和迈克尔·希普克(MichaelHippke)在《自然天文学》上写道,Teachey等人所依赖的数据并不支持系外卫星。“月球绕Kepler-1708b运行的可能性明显低于之前报道的,”来自Sonneberg天文台的研究合著者MichaelHippke说。“数据并不表明Kepler-1708b周围存在外卫星,”他补充道。海勒和希普克对开普勒1625b也说了同样的话。

现在,一组研究人员,包括2017年展示外卫星证据的原始研究的两位作者DavidKipping和AlexTeachey,对Heller和Hippke做出了回应。

“最近,Heller和Hippke认为外卫星候选者Kepler-1625bi和Kepler-1708bi据称已被‘驳斥’,”Kipping和Teachey写道。他们声称海勒和希普克丢弃了太多有用的数据,消除了Kepler-1625bi哈勃光变曲线中支持系外卫星的信号。他们的回应发表在《自然天文学》正在考虑的《MattersArising》文章中,目前可在arXiv预印本服务器上找到。

探测系外卫星极其困难。唯一的证据是光变曲线。这两颗系外行星Kepler-1625b和Kepler-1708b距离我们分别为8,200光年和5,500光年。尽管我们经常谈论距离数十亿光年的星系,但这两颗行星的距离却非常远。人们很容易忘记这一点以及观察它们是多么困难。

开普勒在这项工作中用凌日法发现了这对系外行星。凌日法测量行星经过其恒星前方时引起的光强下降。这次凌日会产生一条光变曲线,天文学家可以分析该光变曲线是否存在行星。用凌日法探测到的行星周围的系外卫星会产生自己的光线下降,如果你愿意的话,也可以称之为次凌日。

但这些光变曲线并没有跳出数据。需要详细分析才能找到它们。系外卫星的光变曲线比系外行星的光变曲线要暗得多。由于它们非常微弱,信号中的噪声可能会掩盖它们,甚至呈现错误信号。只有结构化分析才能揭示这些微弱的外月光变曲线,并且分析此类数据的方法不止一种。不同的研究人员采用不同的方法、模型和算法来分析数据,有时甚至排除其他研究人员保留的数据。这并不简单。

在这种情况下,基平和蒂奇表示,海勒和希普克在分析中犯了错误,并且还排除了关键信息。

Kipping和Teachey写道:“我们证明,他们的哈勃光变曲线的噪声高出约20%,并丢弃了11%的有用数据,这损害了其恢复Kepler-1625bi微妙信号的能力。”

Kepler-1708bi也发生了类似的情况。基平和教师写道,海勒和希普克错误地处理了一些数据,特别是他们在消除数据趋势时做出的选择。去趋势是指消除数据中的趋势,以允许出现周期性和其他模式。Heller和Hippke的分析和去趋势表明Kepler-1708bi周围没有系外卫星。但当基平和老师分析海勒和希普克的工作时,他们说他们可以“……恢复原始的月球信号,甚至比以前更高的可信度。”

基平和老师对一件事非常清楚:“我们首先明确指出:两个外行星候选者可能都不是真实的。我们最初和持续的主张是谦虚的:这些天体是候选者,数据显示了大量但不完全决定性的证据。系外卫星的青睐。”

开普勒-1708b

基平和老师说海勒和希普克的分析是有缺陷的。对于Kepler-1708bi,光变曲线仍然显示出潜在的系外卫星,在下面的所有面板中都显示为虚线。

海勒和希普克在2023年发表的论文中反驳了系外卫星的解释,他们写道:“拟议的系外卫星凌日信号与光变曲线的其他变化来源并没有什么不同,这些变化可能是恒星或系统起源的。”然而,基平和教师的工作表明曲线仍然存在于数据中。

开普勒-1625双

Kipping和Teacher也反对Heller和Hippke对Kepler-1625bi的分析。K&T再次表示其他研究人员在分析中犯了错误。一方面,海勒和希普克消除了每个轨道上的第一次曝光。这意味着有价值的数据减少了11%。K&T解释说,删除这么多数据不利于检测如此微弱的系外卫星信号。

K&T还指出,海勒和希普克没有应要求提供重要数据,即使是通过电子邮件通信也是如此。这可能是一个危险信号,也可能有一个简单的解释。然而,未能与其他研究人员共享重要数据可不是什么好事。K&T写道:“作者也没有描述他们对哈勃数据的缩减,考虑到解释具有如此强大系统性的仪器需要大量的选择,这是一个令人不安的遗漏。”

K&T假设,出于这项工作的目的,Heller和Hippke使用了他们在之前发表的工作中使用的数据缩减。结果?K&T仍然发现了表明可能存在系外卫星的信号。

“海勒和希普克得出的结论是,外卫星候选者Kepler-1625bi和Kepler-1708bi不太可能,但我们已经表明,他们的论点从根本上是有缺陷的,源于无数经不起审查的选择和解释,”基平和教师写。

如果海勒和希普克没有进一步的回应,最后的话就交给基平和老师吧。“我们的结论是,两位候选人仍然可行,但肯定需要进一步观察。”

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