人类对太阳近邻的普查有多完整？天文学家和参与公民科学项目“后院世界：第9行星”的数据探测志愿者团队在太阳附近新发现了大约100个星球，这些天体比行星更大，但比恒星更轻，被称为棕矮星。在夏威夷Maunakea的W.M.Keck天文台帮助下，研究小组发现，这些新发现的星球中有几个是已知最冷星球之一，其中一些接近地球温度，足够凉爽，足以容纳水云。
这项研究发现将发表在《天体物理》期刊上，现已发表在《arxiv》上。发现和描述太阳附近的天文物体，是理解我们在宇宙中位置和历史的基础。然而，天文学家们仍在发掘太阳附近的新居民。新的后院世界发现弥补了低温褐矮星范围内以前的空白，确定了棕矮星种群中长期寻找的缺失一环。来自国家科学基金会NOIRLab的主要作者Aaron Meisner说：
这些冰冷的星球提供了机会，让我们有机会对太阳系以外行星的形成和大气层有了新见解。这些棕矮星也让我们能够准确估计在太阳附近星际空间漫游的自由漂浮天体数量。为了识别新发现的几颗最暗最冷棕矮星，加州大学圣地亚哥分校的物理学教授亚当·伯加瑟(Adam Burgasser)和酷星实验室的研究人员使用了凯克天文台灵敏的近红外Echellette光谱仪(NIRES)。
使用NIRES光谱来测量它们大气中的温度和气体，每个光谱本质上都是一个指纹，可以让我们将低温的棕矮星与其他类型恒星区分开来。利用美国宇航局（NASA）的斯皮策太空望远镜、麦甘蒂山天文台和拉斯坎帕纳斯天文台进行的后续观测也对棕矮星温度估计做出了贡献。褐矮星位于最大质量的行星和最小恒星之间，由于缺乏维持核心核反应所需的质量，棕矮星有时被称为“失败星”。
它们的质量低、温度低，而且没有内部核反应，这使得它们非常微弱，因此极难被检测到。正因为如此，天文学家在寻找最冷的棕矮星时，只能希望探测到距离太阳相对较近的。为了帮助寻找离太阳、最近最冷的邻居，后院世界项目的天文学家求助于一个由10万多名公民科学家组成的全球网络。这些志愿者勤奋地检查数万亿像素的望远镜图像，以识别附近棕矮星和行星的微妙运动。
尽管机器学习和超级计算机取得了进步，但在寻找微弱的移动物体方面，仍然没有什么可以替代人眼。后院世界志愿者已经在太阳附近发现了1500多颗恒星和棕矮星；这一新发现代表了该样本中大约100颗最冷的棕矮星，这是任何公民科学项目的记录，其中20名公民科学家被列为这项研究的共同作者。通过NOIRLab的Astro数据实验室可以获得数十年的天文星表，这有助于使这些发现成为可能。
下载包含十亿个天体的天文星表技术负担通常是个别研究人员无法克服的，包括大多数专业天文学家。值得庆幸的是，Astro数据实验室的开放和可访问门户网站允许后院世界公民科学家轻松地查询大量棕矮星候选者的星表。来自NASA的WISE卫星数据集，以及塞罗托洛罗泛美天文台和基特峰国家天文台望远镜的档案观测，也是这些棕矮星发现的关键。让人兴奋的是，这些东西能首先被公民科学家发现。
博科园｜研究/来自：WM凯克天文台
参考期刊《arXiv》《天体物理学》
Cite: arXiv:2008.06396
