首顆系外宜居行星或不存在:新觀測未發現

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“宜居帶”行星（圖片來源：Lynette Cook）
新浪科技訊北京時間1月20日消息，此前，天文學傢們曾宣稱發現首顆位於“宜居帶”的系外行星。不過現在這件事看來出現瞭變數。對同樣的數據進行分析之後，其他科學傢們對於這一結論發起瞭首次正式挑戰。
來自加拿大不列顛哥倫比亞大學的天文統計專傢菲利普·格裡高利(Philip Gregory)說：“就目前而言，我們尚缺乏足夠精確的數據允許我們做出那樣的發現。”
這顆所謂“首顆宜居帶系外行星”： Gliese 581g之前便已經擁有瞭曲折的歷史。當去年9月份它的發現被宣佈時，人們為此歡呼雀躍，因為這是首顆可能具備生命存在條件的行星。這顆行星圍繞它暗淡的中央恆星每36.6天公轉一周，這使它恰好位於宜居帶的中心位置。在這裡，溫度不會太高，也不會太低，液態水可以存在。
Gliese 581g是恆星Gliese 581周圍發現的第六顆行星。這顆恆星是一顆紅矮星，距離地球約20光年。最早的四顆行星由瑞士日內瓦天文臺的一個天文學傢小組利用設在南美洲智利的一臺望遠鏡上加裝的HARPS光譜儀發現的。當時他們採用的方法是對這顆恆星的運動進行精細的測量，結果找到瞭由於繞轉的行星對其施加的引力影響而導致的晃動。
另外的兩顆，第五顆和第六顆，包括這顆宣稱位於宜居帶的581g，都是由加州大學聖克魯茲分校的斯蒂夫·沃格特(Steve Vogt)和華盛頓卡內基研究院的保羅·巴特勒(Paul Butler)發現的。他們利用夏威夷凱克天文臺望遠鏡上的HIRES光譜儀獲取瞭額外的數據並作出瞭這項發現，之後於去年9月29日公佈瞭他們的發現。
但是僅僅兩週後，HARPS小組便發表聲明，表示他們在數據中找不到任何存在行星的跡象，即使多加入兩年的觀測數據後依舊如此。但這並不能排除這顆行星隻有在將兩臺望遠鏡設備的數據結合起來分析時才能被發現的可能性。
不過現在，將兩臺設備的數據進行合併分析的結果已經公佈瞭，結論是：沒有找到有關行星的踪跡。
“我什麼也沒有發現，”格裡高利說。 “我的分析並不是質疑36天的公轉週期這樣的細節，而是我根本找不到任何東西存在在那裡。”
和之前採用的方法不同，格裡高利運用瞭一種稱之為“貝葉斯分析”的分析法。傳統的分析方法著眼點非常狹窄，僅僅考慮一種假設，而貝葉斯分析將考慮各種可能性，並確定哪一種最有可能。
格裡高利編寫瞭一個程序，它能分析一個可能存在的行星的影響將造成哪些可觀測的天文現象。並結合實際觀測數據進行模擬推算，尋找最可能的結論。
在對HARPS小組的數據進行分析後，格裡高利得出結論：要產生觀測到的結果，最大的可能性是這顆恆星旁存在五顆行星，其公轉週期分別是3天，5天，13天，67天和400天。而公轉週期為36天的行星並不存在。
而當他對HIRES小組，或將兩個小組的數據結合起來看時，最佳的結論是存在兩顆行星。隻有當他在HIRES小組的數據中加入額外數據條目時，他才能得到存在更多行星的結論。格裡高利表示，這可能意味著HIRES設備的精度並沒有想像中那麼高。
他說：“這臺望遠鏡裡可能存在什麼東西，我是說它可能影響到瞭觀測精度，造成瞭這個誤差。”
根據格裡高利的模型，存在第六顆行星的結論是一種“誤報”的可能性是99.9978%。格裡高利通過數據分析得出的結論中，沒有任何一顆行星位於宜居帶。他的研究結果將發表在英國《皇傢天文學會月報》和arxiv.org網站上。
其他天文學傢則表示，他們對於格裡高利的分析感到“印象深刻”。 “這是做研究的正確方法，”來自加州大學聖克魯茲分校的系外行星研究專傢丹尼爾·法蘭佈裡吉(Daniel Frabrycky)說。 “我想每個人都會同意我的說法，那就是這是你能做到的最為詳盡的分析，也是你所希望進行的最為徹底的考察。”
“格裡高利的論文是對目前已公開數據進行的最為詳盡的分析，”來自美國佛羅裡達大學的系外行星專傢，天文統計學傢埃裡克·福德(Eric Ford)說。 “這是到目前為止進行的最嚴苛的分析。”
不過大部分天文學傢似乎還沒準備好告別Gliese 581g。 “我還沒準備好承認說這顆行星已經遠去的想法，”麻省理工學院的系外行星專傢薩拉·賽格(Sara Seager)說。 “我想沒人能夠這麼快從這種思緒中走出來，我想我還需要一點時間。”
而沃格特則仍然堅信這顆行星是存在的。他告訴記者說：“我堅信自己的數據。”他表示，有兩種方法可以解譯Gliese 581發出的信號。有時候，一顆擁有高偏心率，大傾角軌道的行星產生的信號和兩顆擁有圓軌道的行星產生的信號幾乎一樣。恆星Gliese 581的行星中的行星D，有可能就是這樣的一顆“欺詐者”，它的用自己的信號隱匿瞭另一顆行星的存在。
要區分這兩種可能性之所以如此困難，其中一部分原因是因為零星的，不連貫的觀察數據會產生數據偏差。這些信號之所以出現，是因為望遠鏡不能進行連續的觀察，它們讓我們感覺那裡存在著一顆行星，但如果你進行不間斷的連續觀察，你就會發現那裡其實並不存在這樣的行星。
現在，天文學傢古威廉·安格拉達-埃斯庫達(Guillem Anglada-Escudé)和哈佛大學研究生麗貝卡·道森(Rebekah Dawson)正在準備一篇論文。在這篇論文中，他們認為這顆宜居帶行星仍有存在的可能性。安格拉達-埃斯庫達說：“從我們掌握的數據看，最佳的解釋是確實存在這樣一顆行星。”
每個人都同意，要想最終解決這個問題，唯一的方法是取得更多的數據。尤其是，天文學傢很焦急的想知道HARPS小組究竟是加入瞭哪一組數據，並由此得出Gliese 581g是一種假象，實際並不存在的結論的。
“在瑞士人公開他們的數據之前，我不認為事情會有任何改變，”安格拉達-埃斯庫達說。 “沒有任何其他人見過他們的數據。我們將拭目以待，以便最終解開這個謎題。”(

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