開(kāi)普勒太空船最初檢測(cè)到的信號(hào)已經(jīng)使用賓州州立大學(xué)建造的天文光譜儀-可居住區(qū)行星搜尋器(HPF)驗(yàn)證為系外行星，最近安裝在德克薩斯州麥當(dāng)勞天文臺(tái)的10m Hobby-Eberly望遠(yuǎn)鏡上。HPF迄今為止提供了來(lái)自附近低質(zhì)量恒星的紅外信號(hào)的最高精度測(cè)量結(jié)果，天文學(xué)家通過(guò)排除可能以非常高的概率污染信號(hào)的所有可能性來(lái)驗(yàn)證候選行星。研究結(jié)果的詳細(xì)信息刊登在“天文學(xué)報(bào)”上。

這顆名為G 9-40b的行星大約是地球大小的兩倍，但其大小可能更接近海王星，并繞著低質(zhì)量的主恒星M矮星運(yùn)行，距地球僅100光年。開(kāi)普勒觀察到行星在運(yùn)行過(guò)程中每六天完成一次飛行，繞過(guò)恒星前方或經(jīng)過(guò)恒星時(shí)，觀察了主恒星光線(xiàn)的下降，從而發(fā)現(xiàn)了該行星。然后，使用來(lái)自HPF的精密光譜觀測(cè)對(duì)該信號(hào)進(jìn)行驗(yàn)證，從而排除了可能存在緊密的恒星或星際二元伴星的可能性。其他望遠(yuǎn)鏡的觀測(cè)，包括阿帕奇波因特天文臺(tái)的3.5m望遠(yuǎn)鏡和里克天文臺(tái)的3m Shane望遠(yuǎn)鏡，也有助于證實(shí)這一身份。

該論文的主要作者，前博士學(xué)位，古德蒙德·斯特凡森(GuðmundurStefánsson)說(shuō)：“ G 9-40b是已知的前二十個(gè)最靠近的過(guò)境行星之一，這使這一發(fā)現(xiàn)確實(shí)令人興奮。”賓夕法尼亞州立大學(xué)的學(xué)生，目前是普林斯頓大學(xué)的博士后。“此外，由于其較大的傳播深度，G 9-40b是用未來(lái)的太空望遠(yuǎn)鏡研究其大氣成分的絕佳候選系外行星。”

賓夕法尼亞州立大學(xué)研究生，論文作者卡萊布·卡納斯(CalebCañas)說(shuō)：“從HPF進(jìn)行的光譜觀測(cè)使我們能夠在地球質(zhì)量上放置12個(gè)地球質(zhì)量的上限。”“這表明行星正在引起宿主恒星而不是諸如背景恒星之類(lèi)的其他天體物體的光的下降。我們希望通過(guò)HPF獲得更多觀測(cè)來(lái)精確測(cè)量其質(zhì)量，這將使我們能夠限制其體積成分，并區(qū)分主要是巖石成分或富含氣體的成分。”

HPF于2017年底被送至麥當(dāng)勞天文臺(tái)的1000萬(wàn)愛(ài)好業(yè)余望遠(yuǎn)鏡，并于2018年底開(kāi)始全面科學(xué)運(yùn)行。該儀器旨在檢測(cè)和表征宜居區(qū)域中的行星，這是恒星周?chē)梢跃S持行星的區(qū)域表面上的液態(tài)水-附近的低質(zhì)量恒星周?chē)PF的獨(dú)特功能是使用由美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)研究院和科羅拉多大學(xué)博爾德分校的合作者制造的激光頻率梳進(jìn)行精確的光譜校準(zhǔn)。

天文學(xué)教授Suvrath Mahadevan說(shuō)：“目前，我們正在使用HPF來(lái)調(diào)查最近的低質(zhì)量恒星，也稱(chēng)為M矮星，它們是銀河系中最常見(jiàn)的恒星，目的是在我們的恒星附近發(fā)現(xiàn)系外行星。”賓夕法尼亞州立大學(xué)的天體物理學(xué)和HPF光譜儀的主要研究人員。

除了通過(guò)HPF獲得的數(shù)據(jù)外，科學(xué)家還使用了Stefánsson博士論文中開(kāi)發(fā)的光度技術(shù)和儀器，在新墨西哥州阿帕奇角天文臺(tái)使用3.5m望遠(yuǎn)鏡對(duì)過(guò)渡行星進(jìn)行了另一次觀測(cè)。這些過(guò)境觀測(cè)結(jié)果有助于進(jìn)一步解決“過(guò)境形狀”(代表代表主行星光被遮擋多少的曲線(xiàn))，從而獲得更精確的行星參數(shù)。此外，利克天文臺(tái)使用3m Shane望遠(yuǎn)鏡進(jìn)行的高對(duì)比度成像觀測(cè)表明，寄主恒星是這些過(guò)境的真正來(lái)源。

賓夕法尼亞州立大學(xué)天文學(xué)和天體物理學(xué)名譽(yù)教授拉里·拉姆西(Larry Ramsey)表示：“很高興看到HPF調(diào)查的第一個(gè)結(jié)果出來(lái)。HPF是從頭開(kāi)始構(gòu)建的，目的是使精確測(cè)量能夠發(fā)現(xiàn)和確認(rèn)行星。”