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翻译：葛文迪
校对：牧夫校对组
编排：陶邦惠
后台：朱宸宇
原文链接：https://scitechdaily.com/a-century-old-cosmic-mystery-solved-four-hidden-planets-found-near-earth/
天文学家已经确认了围绕巴纳德星运行的四颗岩质行星的存在。巴纳德星是我们距离最近的单颗恒星，距离地球仅6光年。
科学家们利用超灵敏仪器，探测到了这些小行星的引力对恒星光线造成的微妙晃动。这些行星的大小都远小于地球，其信号被恒星自身的抖动所产生的嘈杂背景所掩盖。然而，通过先进的建模和精确的数据分析，研究人员成功地将行星信号从恒星信号中分离出来。
巴纳德星是由先驱天体摄影师爱德华·埃默森·巴纳德于1916年发现的。美国天文学家爱德华·爱默生·巴纳德在1916年测量出它的自行为每年10.3角秒，是已知相对太阳自行最大的恒星。
图片来源：天文在线
隔壁的新行星家族
天文学家发现，四颗岩质行星围绕巴纳德星运行，这些行星的大小都显著小于地球。巴纳德星是距离太阳最近的单颗恒星，仅次于半人马座阿尔法星系，是第二近的恒星系统。
巴纳德星距离地球仅6光年，此前在行星探测方面曾多次出现误报，但这一次，证据看起来十分可靠。多亏了先进的高精度仪器，研究人员确认了四颗小型行星的存在。在如此远的距离上发现如此小的天体绝非易事，这也使得这一发现更加令人印象深刻。
这张概念图描绘了从其中一颗行星表面附近看到的围绕巴纳德星运行的行星。
图片来源：国际双子座天文台/
NOIRLab/NSF/AURA/P.Marenfeld
小行星如何暴露自己
科学家们使用了一种名为径向速度的技术，寻找恒星光线中因行星引力而产生的微小晃动。行星越小，信号越弱，而这次发现的四颗行星的质量仅为地球的五分之一到三分之一。
更复杂的是，像巴纳德星这样的恒星会自然地抖动和闪烁，产生“噪声”，从而掩盖小行星的微弱信号。在这种情况下，行星信号极为微弱，仅导致光线偏移0.2到0.5米/秒，比人类步行速度还要慢。与此同时，恒星活动产生的背景噪声几乎是行星信号的10倍，约为2米/秒。
从恒星的噪声中分离出这些微弱的行星信号，需要先进的建模技术和尖端科技，这是在寻找太阳系外世界过程中的一次静谧而伟大的胜利。
清晰宇宙图景
我们如何从恒星噪声中分离出行星信号？天文学家对巴纳德星的震动和抖动进行了详细的数学建模，从而能够在从恒星收集到的数据中识别并去除这些信号。
确认这四颗小型行星（分别标记为b、c、d和e）的新论文依赖于来自MAROON-X的数据。MAROON-X是一种“极高精度”的径向速度仪器，安装在夏威夷莫纳克亚山顶的双子座望远镜上。它证实了之前通过ESPRESSO仪器（安装在智利甚大望远镜上的径向速度仪器）探测到的“b”行星的存在。而新的研究还揭示了该系统中另外三颗新的行星。
太热而无法孕育生命，但充满希望
这些行星围绕着它们的红矮星运行得过于接近，无法适宜生命居住。最近的行星的“一年”仅略多于两天，而最远的行星的“一年”则不到七天。这可能使它们过于炎热，无法支持生命。然而，它们的发现为寻找地球之外的生命带来了希望。科学家们表示，像我们这样的小型岩质行星可能是寻找生命迹象的最佳场所，但到目前为止，它们一直是最难被探测和描述的。高精度的径向速度测量，结合更精确的数据提取技术，可能会为宜居的、可能孕育生命的星球打开新的窗口。
责任编辑：郭皓存
牧夫新媒体编辑部
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HH 49：韦布望远镜拍摄的星际喷流
图片来源：NASA, ESA, CSA, STScI, JWST
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