开普勒发现的最遥远的系外行星是……令人惊讶的是熟悉的

在现已退役的开普勒太空望远镜收集的数据中，发现了一颗距离地球17000光年的系外行星。

这是该行星搜寻天文台观测到的最远的世界，距离是之前记录的两倍。有趣的是，这颗系外行星几乎是木星的孪生兄弟——质量相似，运行轨道距离几乎与木星到太阳的距离相同。

它被命名为K2-2016-BLG-0005Lb，是2016年数据运行中首次确认的系外行星，该数据运行使用一种名为引力微透镜的技术，而不是开普勒的主要探测方法，检测到27个可能的物体。这一发现已提交给《皇家天文学会月报》，并可在预印本服务器arXiv上获得。

曼彻斯特大学的天文学家Eamonn Kerins说:“开普勒的设计初衷并不是为了利用微透镜来寻找行星，所以，从很多方面来说，它能做到这一点实在是太神奇了。”

开普勒宇宙飞船在揭开系外行星天文学领域的神秘面纱方面发挥了重要作用。它于2009年发射，花了近10年的时间寻找太阳系外的行星，即系外行星。在此期间，它的观测发现了3000多颗已确认的系外行星，以及另外3000颗候选行星。

它的技术巧妙而简单。开普勒望远镜一直在观测恒星，它最适合探测微弱的、有规律的恒星亮度下降，这表明有一颗系外行星围绕恒星运行。这被称为凌日法，它有助于发现更大的附近系外行星，它们的轨道靠近它们的恒星。

微透镜则有点棘手，它利用了重力的怪癖和偶然的对准。一个物体的质量，比如行星，会造成周围时空的引力曲率。如果这颗行星从一颗恒星前面经过，弯曲的时空基本上就像一个放大镜，非常微弱，但会短暂地使星光变亮。

引力微透镜非常擅长于发现距离地球很远的系外行星，这些系外行星在相当长的距离内围绕它们的恒星运行，甚至是质量非常小的行星。迄今为止发现的最遥远的星系外行星是通过微透镜探测到的，这是一个25000光年外的地球质量的世界。

由于开普勒在探测星光变化方面做了优化，曼彻斯特大学(University of Manchester)领导的一组研究人员最近认为，在2016年的几个月里，他们通过一个观察窗口，对开普勒数据进行了微透镜事件的研究。他们发现了27个事件，其中5个是全新的事件，还没有从地面望远镜的数据中发现。

“要想看到这种效果，就需要前景行星系统和背景恒星之间几乎完美的对齐，”科林斯解释说。

“背景恒星被行星以这种方式影响的几率是几千万到几亿比一。但有数亿颗恒星正朝向我们银河系的中心。所以开普勒就在那里观察了三个月。”

这五个事件之一是K2-2016-BLG-0005Lb，它看起来很有可能是一颗围绕恒星运行的系外行星。因此，研究小组搜索了五项地面调查的数据集，这些数据集都是在开普勒发射时观测同一块天空的，以证实它们的信号。

他们发现，与五次地面观测相比，开普勒观测到信号的时间稍早，持续的时间也稍长。这个综合数据集让研究小组确定，这颗系外行星的质量约为木星的1.1倍，绕其恒星运行的圆周距离为4.4个天文单位。木星到太阳的平均距离是5.2天文单位。

“开普勒和地球上的观测者在有利位置上的差异，使我们能够沿着我们的视线三角定位这个行星系统的位置，”科林斯说。

开普勒还能够不受天气或白天的影响进行观测，从而使我们能够精确地确定这颗系外行星的质量及其与主星的轨道距离。从质量和距离太阳的位置来看，它基本上是木星的孪生姐妹，大约是我们太阳质量的60%。”

虽然我们目前还没有更多关于该系统的数据，但这一发现对我们寻找地外生命有意义。有证据表明，木星可能在地球形成和繁荣的条件中发挥了重要作用;找到与木星相似的绕着遥远恒星运行的轨道可能是确定这些条件的一种方法。

事实上，开普勒，一个不是为微透镜设计的仪器，能够进行这种探测，这预示着未来为微透镜设计的仪器将是一个好兆头。NASA计划在未来五年内发射的南希·格雷斯·罗马太空望远镜(Nancy Grace Roman Space Telescope)将观测微透镜现象，欧空局(ESA)计划明年发射的欧几里得(Euclid)望远镜也将观测微透镜现象。

这些探测可能会彻底改变我们对系外行星的认识。

“我们将了解到我们太阳系的典型结构，”科林斯说。“这些数据也将使我们能够测试我们关于行星如何形成的想法。这是我们探索其他世界的激动人心的新篇章的开始。”

这项研究已提交给《皇家天文学会月报》(Monthly bulletin of The Royal Astronomical Society)，可在arXiv上查阅。

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