TESS搭配最新算法 帮助找寻太阳系第9行星

NASA的凌日系外行星巡天卫星（Transiting Exoplanet Survey Satellite，TESS），是天文学家搜索系外行星的最佳利器，在2020年8月完成第一阶段全天域的搜索后，进入第二阶段的扩展任务，速度比第一阶段快3倍。

而根据我们对海王星外天体轨道运动的观测，有些科学家相信在海王星外10倍的轨道距离处，可能存在太阳系失而复得的第9行星。 因为距离遥远，这个行星能反射的太阳光不可思议地微弱，找到它几乎是不可能的挑战。

因此最近有研究团队利用TESS接近全天域的观测数据，搭配最新的算法，希望能找到隐藏在像素中的光点，天文学家对捕捉晦暗的恒星或深远天体很有一套，他们利用多幅影像叠合，借此抵销随机出现的噪声，提高影像的声噪比。 但是太阳系的天体会在天球上缓慢移动，如果要使用多幅影像叠合，必须预先知道这些天体移动的路径，并将多幅影像沿路径逐幅偏移，才能将天体的讯号撷取出来。

图上：将多幅影像按已知天体的路径偏移，可以撷取出天体的微落讯号。

图下：若天体的路径未知，算法必须针对不同的轨迹尝试及猜测来偏移影像。 正确的偏移将产生最强的讯号。 [Rice＆Laughlin 2020]

如果我们不知道天体的路径呢？ 这个问题看似无解，但在人工智能发展迅速的当代，擅长影像分析处理的「卷积神经网络」可以帮助我们找到合适的影像偏移路径。 这个方法准确度或许不如已知路径的偏移法，但论文作者也用这个方法找到了17个可能的外太阳系天体，而目前已知的外太阳系天体约100颗。 若后续观测可以证实，代表这将是找寻「第9行星」的新希望。 （编译/虞景翔）

数据来源：AAS NOVA

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