17岁高中生NASA实习第3天就发现一颗新行星，比地球大7倍

编者按：本文来自微信公众号“新智元”（ID：AI_era），36氪经授权发布

来源：NASA

编辑：张佳

大多数人在实习的头几天都会找不着北，但有这么一名17岁的高中生，竟然在NASA实习的第三天就发现了一颗行星，引起了不小的轰动，真的是后生可畏啊！

2019年的暑假，17岁的Wolf Cukier在位于格林贝尔特的美国国家航空航天局（NASA）戈达德太空飞行中心实习。在实习的第三天，他就在第一次任务中发现了一颗围绕两颗恒星运行的行星。

这个被太空望远镜TESS发现的行星被命名为“TOI 1338b”，位于距地球1300光年的Pictor星座，它的体积比地球大7倍，介于海王星和土星之间。

系统中的两颗恒星每15天绕轨道运行一次。一个比我们的太阳大10%左右，另一个则更冷、更暗，只有太阳质量的三分之一。

先给大家补充一下背景知识：当一颗行星从它的恒星前方穿过时，即称为“凌日”（transits）事件，它的通过会导致恒星亮度明显下降。

但是，绕着两颗恒星运行的行星比绕着一颗恒星运行的行星更难检测。

TOI 1338 b的凌日是不规律的，由于其恒星的轨道运动、深度和持续时间各不相同，每93-95天能观测到一次。TESS只能观测到横穿较大恒星的凌日，较小恒星的凌日太微弱，以至于无法检测到。

TOI 1338 b的轨道至少在未来一千万年内是稳定的。不过，由于轨道对我们来说角度变化很大，凌日将在2023年11月之后停止，8年后恢复。

17岁高中生揭秘行星发现过程

“我查看了志愿者们标记为食双星（eclipsing binary）的所有数据，这是一个两颗恒星围绕彼此旋转的系统，从我们的角度来看，每个轨道都会发生星蚀。”

Cukier说：“大概是实习的第三天，我看到一个叫TOI 1338的系统发出的信号。一开始我以为是星蚀，但时机不对。原来是一颗行星。”

Wolf Cukier

这颗新行星的发现者Wolf Cukier现在是一名高中高年级学生，他的目标是进入普林斯顿大学、斯坦福大学和麻省理工学院这些一流院校，主修天体物理学或物理学。

作为电影《星球大战》粉丝的Cukier称，当他发现该行星时，随即联想到《星球大战》主要人物卢克的家乡“塔图因”行星，该行星亦是围绕两颗恒星运转。

《星球大战》“塔图因”行星

其实，这已经是17岁的Cukier第二次在太空研究实验室实习了。2018年夏天，Cukier在美国宇航局航天技术研究员Ravi Kopparapu的指导下，做一个名叫Goldilocks Zone的项目。

这次Cukier被邀请回航天中心实习，是在美国宇航局研究科学家Veselin Kostov的指导下工作的，这也是Kostov第一次带高中实习生。

Veselin Kostov

“我给了他一个我们所做事情的概要，他自学了一切。”Kostov说：“他学得真快。他对这一领域的了解真的很好。”

今年夏天是Cukier第一次参与TESS项目。TESS是指NASA在2018年启动的凌日系外行星勘测卫星项目。

TESS拥有四台摄像机，每台摄像机每30分钟拍摄一片天空的全帧图像，连续27天。科学家利用这些观测结果绘制出恒星亮度随时间变化的图表。

TESS

NASA称，TESS监测恒星的亮度，以确定行星凌日引起的周期性变暗。

Cukier基于对“ 星球猎人” TESS公民科学项目的探索，找到了一个要寻找的框架，该框架允许人们梳理TESS数据并对星系进行分类。

他说，在实习期间看一张照片时，他觉得有些东西看起来“可疑”。“在我们看到最初的凌日后，我们观察了整个光曲线并看到了三个凌日，”Cukier说。

Cukier和Kostov花了几个小时通过查看多个数据集来验证他们看到的其他特征是否真实。

Kostov说：“在最初的几个小时里，我们只是Cukier和我，当我们99%确定我们看到的两个特征是真的时，我们开始告诉同事。”

“这肯定使接下来的实习工作充满了色彩，”Cukier在谈到自己的行星发现时说：“现在，我不仅在寻找更多的行星，而且我正在学习对我们怀疑是行星的行星进行核实的完整过程。”

这个过程包括使用不同的数据工具，并与来自芝加哥大学、MIT和圣地亚哥州立大学的研究人员合作。

Kostov说，这个过程比正常情况要快得多，大约需要2到3个月的时间来确认库克尔发现的是一颗行星。

Kostov认为，这一发现是TESS能力的一个好迹象，他相信会有更多的行星被发现。“TESS是唯一能让我们发现这类行星的仪器。

虽然Cukier不能给这个星球命名，但他的兄弟提供了一个更好的绰号：Wolftopia。

NASA的开普勒和K2任务先前在10个系统中发现了12颗环绕双星，都与Toi1338 b相似。Kostov说，对双星系统的观测倾向于寻找更大的行星。较小天体的凌日对恒星的亮度没有那么大的影响。

在最初的两年任务中，TESS预计将观测到数十万个日食双星，因此更多的这类环绕双星会被发现。

1月6日在檀香山举行的第235届美国天文学会会议上，专家小组讨论了这项发现。Cukier与NASA的同事和圣地亚哥州立大学，芝加哥大学及其他机构的科学家共同撰写了一篇关于他的实习发现的论文，该论文已经提交给科学期刊。

参考链接：

https://www.nasa.gov/feature/goddard/2020/nasa-s-tess-mission-uncovers-its-1st-world-with-two-stars

https://www.washingtonpost.com/technology/2020/01/10/teenager-discovered-new-planet-third-day-his-nasa-internship/

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