

接下来,咱们来看看望远镜本身。开普勒的主镜直径仅零点九五米,远小于著名的哈伯望远镜。尽管如此,在发射时,开普勒也是人类送入地球轨道之外的最大望远镜。 从设计角度来看,该望远镜是改良版的施密特望远镜,其核心优势在于能够覆盖广阔的视野范围。具体来说,开普勒能同时观测一百一十五平方度的天空区域,誉为哈伯视野的数千倍, 这正是发现灵星行星所需的核心条件。另外,开普勒还具备一项看似不合逻辑的独特光学特性,其它采用了所谓的软聚焦技术,使成像呈现轻微模糊。 这是因为将星光聚集于单个像素点并不使用,这将导致任何微小震动都可能使光点偏移至相邻像素,导致亮度读数失准。而若将图像略微模糊,使星光分散至多个像素点,微震仅会使光线在像素间转移,总光量将保持稳定。 因此,这个看似瑕疵的设计反而是确保了任务的成功。接下来是开普勒的核心设备,当时发射入轨的最大型数码相机, 它由四十二个 c、 c、 d 传感器组成,总像素为九千四百六十万。它每六点五秒拍摄一次,目标是其视野内十五万个恒星的光线, 随后将二百七十张图像合成一张,形成近半个小时的曝光效果。这就是它的长时序模式,该模式专为寻找类地行星而优化。另外,针对特殊目标,望远镜还可以采用短时序模式,每分钟测量一次。 这种模式用于探测数小时内便飞跃母星的小型快速行星以及研究变星等瞬变现象。 在经过有两个月的校准与系统检测后,太普勒望远镜于二零零九年五月正式开启了科学观测。 他的视线锁定在天鹅、天晴以及部分天龙座交织的广阔和天区。之后的四年里,他日复一日、月复一月的凝视着这片区域。 尽管首批系外行星候选者在八月就已出现,但确认显然也需要时间。例如,对于零星的系外行星,可靠的信号特征是恒星亮度以固定,周期规律性减弱,并且至少观测到三次清晰零星现象才能确认行星候选者。 其中首次零星表明这里存在某些天体,第二次是测量两次零星间隔时间,第三次则是验证测得的周期性信号。但仅凭这些并不意味着天文学家发现了新世界, 因为显然并非所有恒星变暗都源于行星零星,这些中肉眼难以分辨的半径,以及望远镜本身产生的恒星斑点和数据尾影都会导致这个现象。 因此,行星搜寻的核心在于排除其他所有可能性,以确保结果的可能性,也就是说需要借助地面望远镜进行后续观测,当然,偶尔也会使用空间望远镜。之所以很少用后者的原因很简单,因为其观测成本更高。 综上所述,行星的确认需要结合多种方法,例如灵星现象是多普勒消音验证,反之亦然。当然也还有其他的验证方法,但那些就需要更长的时间了。 因此,开普勒发现的首颗系外行星直至二零一一年一月十日才正式公布,这颗行星就是开普勒一零 b, 这也是我们发现的首颗细外岩石行星。这颗行星的直径约为地球的一点五倍,后续地面观测数据测得其质量,进而推算出其密度略高于地球,只是它距母星极近,向阳面温度高达一千五百摄氏度。 之后,在二零一一年十二月五日,一颗始终位于热搜榜的行星开普勒二二 b 确认了这也是首颗在类太阳恒星移居带内发现的行星, 也就是说,这可能是一颗温度适中、存在液态水的世界,而液态水作为生物反应发生的容器,没有它,我们所知的生命便无从存在。至于开普勒二二 b 的 直径约为地球的二点五倍,作为一颗超级地球,它围绕一颗 g 五光谱的恒星运行。 这颗类太阳恒星温度略低,行星公转周期为二百九十天,恰好位于一具带内。但实际上,关于液态水或生命的猜测还未知尚早,这还取决于许多其他因素,尤其是大气层。因此,那些对这颗行星过度解读的视频咱们不用当真。 另外,在二零一一年初,天文学家宣布发现了开普勒一一系统,这里的六颗灵星行星创下了当时的记录,并且这六颗行星中有五颗距母星比水星距太阳更近, 因此,如果站在这其中的一颗行星上,其他行星看起来会比我们的月球更大。这一发现也促使了天文学家重新审视行星系统的形成理论。