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17歲高中生NASA實習第3天就發現一顆新行星，比地球大7倍
2019年的暑假，17歲的Wolf Cukier在位於格林貝爾特的美國國家航空航天局（NASA）戈達德太空飛行中心實習。在實習的第三天，他就在第一次任務中發現了一顆圍繞兩顆恆星運行的行星。
這個被太空望遠鏡TESS發現的行星被命名為“TOI 1338b”，位於距地球1300光年的Pictor星座，它的體積比地球大7倍，介於海王星和土星之間。
系統中的兩顆恆星每15天繞軌道運行一次。一個比我們的太陽大10%左右，另一個則更冷、更暗，只有太陽質量的三分之一。
先給大家補充一下背景知識：當一顆行星從它的恆星前方穿過時，即稱為“凌日”（transits）事件，它的通過會導致恆星亮度明顯下降。
但是，繞著兩顆恆星運行的行星比繞著一顆恆星運行的行星更難檢測。
TOI 1338 b的凌日是不規律的，由於其恆星的軌道運動、深度和持續時間各不相同，每93-95天能觀測到一次。TESS只能觀測到橫穿較大恆星的凌日，較小恆星的凌日太微弱，以至於無法檢測到。
TOI 1338 b的軌道至少在未來一千萬年內是穩定的。不過，由於軌道對我們來說角度變化很大，凌日將在2023年11月之後停止，8年後恢復。
17歲高中生揭秘行星發現過程
“我查看了志願者們標記為食雙星（eclipsing binary）的所有數據，這是一個兩顆恆星圍繞彼此旋轉的系統，從我們的角度來看，每個軌道都會發生星蝕。”
Cukier說：“大概是實習的第三天，我看到一個叫TOI 1338的系統發出的信號。一開始我以為是星蝕，但時機不對。原來是一顆行星。”
Wolf Cukier
這顆新行星的發現者Wolf Cukier現在是一名高中高年級學生，他的目標是進入普林斯頓大學、斯坦福大學和麻省理工學院這些一流院校，主修天體物理學或物理學。
作為電影《星球大戰》粉絲的Cukier稱，當他發現該行星時，隨即聯想到《星球大戰》主要人物盧克的家鄉“塔圖因”行星，該行星亦是圍繞兩顆恆星運轉。
《星球大戰》“塔圖因”行星
其實，這已經是17歲的Cukier第二次在太空研究實驗室實習了。2018年夏天，Cukier在美國宇航局航天技術研究員Ravi Kopparapu的指導下，做一個名叫Goldilocks Zone的項目。
這次Cukier被邀請回航天中心實習，是在美國宇航局研究科學家Veselin Kostov的指導下工作的，這也是Kostov第一次帶高中實習生。
Veselin Kostov
“我給了他一個我們所做事情的概要，他自學了一切。”Kostov說：“他學得真快。他對這一領域的瞭解真的很好。”
今年夏天是Cukier第一次參與TESS項目。TESS是指NASA在2018年啟動的凌日系外行星勘測衛星項目。
TESS擁有四台攝像機，每台攝像機每30分鐘拍攝一片天空的全幀圖象，連續27天。科學家利用這些觀測結果繪製出恆星亮度隨時間變化的圖表。
TESS
NASA稱，TESS監測恆星的亮度，以確定行星凌日引起的週期性變暗。
Cukier基於對“ 星球獵人” TESS公民科學項目的探索，找到了一個要尋找的框架，該框架允許人們梳理TESS數據並對星系進行分類。
他說，在實習期間看一張照片時，他覺得有些東西看起來“可疑”。“在我們看到最初的凌日後，我們觀察了整個光曲線並看到了三個凌日，”Cukier說。
Cukier和Kostov花了幾個小時通過查看多個數據集來驗證他們看到的其他特徵是否真實。
Kostov說：“在最初的幾個小時裡，我們只是Cukier和我，當我們99%確定我們看到的兩個特徵是真的時，我們開始告訴同事。”
“這肯定使接下來的實習工作充滿了色彩，”Cukier在談到自己的行星發現時說：“現在，我不僅在尋找更多的行星，而且我正在學習對我們懷疑是行星的行星進行核實的完整過程。”
這個過程包括使用不同的數據工具，並與來自芝加哥大學、MIT和聖地亞哥州立大學的研究人員合作。
Kostov說，這個過程比正常情況要快得多，大約需要2到3個月的時間來確認庫克爾發現的是一顆行星。
Kostov認為，這一發現是TESS能力的一個好跡象，他相信會有更多的行星被發現。“TESS是唯一能讓我們發現這類行星的儀器。
雖然Cukier不能給這個星球命名，但他的兄弟提供了一個更好的綽號：Wolftopia。
NASA的開普勒和K2任務先前在10個系統中發現了12顆環繞雙星，都與Toi1338 b相似。Kostov說，對雙星系統的觀測傾向於尋找更大的行星。較小天體的凌日對恆星的亮度沒有那麼大的影響。
在最初的兩年任務中，TESS預計將觀測到數十萬個日食雙星，因此更多的這類環繞雙星會被發現。
1月6日在檀香山舉行的第235屆美國天文學會會議上，專家小組討論了這項發現。Cukier與NASA的同事和聖地亞哥州立大學，芝加哥大學及其他機構的科學家共同撰寫了一篇關於他的實習發現的論文，該論文已經提交給科學期刊。
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