過境系外行星測量望遠鏡（TESS）在一顆圍繞其主星運行的熔岩行星前的插圖。TESS將識別數千個潛在的新行星，以供進一步研究和觀察。圖片來源：NASA-GSFC
所以你認為你發現了一顆系外行星 - 一顆圍繞著另一顆恆星的行星？這並不像將望遠鏡向上指向並尋找一個向後揮動的行星那麼簡單。科學家必須收集許多觀察結果並仔細分析他們的數據，然後才能確定他們已經發現了新的世界。以下是有關尋找和確認系外行星的10件事。
這是NASA系外行星計劃中不同元素的例證，包括地面觀測站，如WM Keck天文臺，以及天基觀測站，如哈勃，斯皮策，開普勒，TESS，詹姆斯韋伯太空望遠鏡，WFIRST和未來的任務。致謝：美國宇航局
1.弄清楚你的樣子
到目前為止，通過運輸方法找到了其他恆星周圍的絕大多數行星。這項技術包括監測恆星隨時間發出的光量，並尋找可能表明軌道行星在恆星前方經過的亮度下降。
美國國家航空航天局現在有兩個專門的系外行星探測望遠鏡，用於掃描天空中的新行星 - 開普勒和過境系外行星測量衛星（TESS） - 它們都是這樣工作的。尋找系外行星的其他方法包括徑向速度（尋找由行星引力引起的恆星位置的“擺動”），直接成像（阻擋恆星的光線以觀察行星）和微透鏡（觀察恆星通過的事件）在另一顆恆星面前，第一顆恆星的引力就像一個鏡頭）。
圖片來源：NASA / Ames / Wendy Stenzel
2. 獲取數據
為了找到一顆行星，科學家們需要從望遠鏡獲取數據，無論這些望遠鏡是在太空中還是在地面上。但望遠鏡不能拍攝帶有名牌的行星照片。相反，為運輸方法設計的望遠鏡向我們展示了隨著時間的推移，成千上萬顆恆星如何閃耀。
TESS於4月份發射，剛開始收集科學數據，通過美國宇航局的深空網絡將其恆星觀測結果反射回地球，然後科學家開始工作。
3.掃描行星的數據
通過TESS數據梳理的研究人員正在尋找那些可能表明其他恆星周圍的行星的過境事件。如果恆星的光線定期減少相同的數量 - 例如，每10天 - 這可能表明行星的軌道週期（或“年”）為10天。來自TESS的行星候選者的標準要求是至少兩個過渡 - 即，來自同一個恆星的兩個相等的亮度下降。
虎斑之星，被認為周圍有塵雲。圖片來源：NASA / JPL-Caltech
4.確保行星簽名不是別的東西
並非恆星亮度的所有下降都是由過境行星引起的。可能還有另一個物體 - 例如伴星，一組小行星，一團塵埃或一顆被稱為褐矮星的失敗恆星，它定期繞目標恆星行進。望遠鏡的行為，它如何傳遞數據，或者其他不是行星的數據中的其他“偽像”，也可能會出現一些時髦的事情。科學家必須在前進之前盡最大努力排除所有非行星選擇。
該圖描繪了美國宇航局斯皮策太空望遠鏡對強烈照射的系外行星進行的30小時觀測。圖片來源：NASA / JPL-Caltech / G. 勞克林（UCD / Lick天文臺）
5.採用第二種檢測方法
使用兩種不同的技術尋找相同的行星候選者是行星存在的強烈信號，並且是“確認”行星的標準。這就是為什麼龐大的地面望遠鏡網絡將尋找TESS發現的相同行星候選者的原因。TESS也可能會發現過去已經被另一臺望遠鏡探測到的行星候選者。通過這些綜合觀測，可以確認地球。TESS發現的第一顆行星Pi Mensae c在地面上以徑向速度法運行的恆星繞軌道運行。科學家比較了TESS數據和該恆星的徑向速度數據，以確認行星“c”的存在。
使用徑向速度檢測方法的科學家可以看到由行星引力引起的恆星擺動，並可以排除其他類型的物體，如伴星。徑向速度檢測還允許科學家計算行星的質量。
智利La Silla望遠鏡上方的銀河系。圖片來源：ESO / S. Brunier
6. ......或者至少是另一架望遠鏡
其他太空望遠鏡也可用於幫助確認系外行星，表徵它們，甚至發現同一恆星周圍的其他行星。如果通過相同的方法檢測行星，但是通過兩個不同的望遠鏡，並且已經接受了足夠的審查，科學家們超過99％確定它是一顆行星，據說它被“驗證”而不是“確認”。
這張數據圖顯示了美國國家航空航天局斯皮策太空望遠鏡對七顆行星軌道系統的紅外觀測，該行星圍繞著一顆超級恆星TRAPPIST-1。
7.寫一篇論文
在徹底分析數據並運行測試以確保其結果仍然看起來像行星的標誌後，科學家們寫了一篇描述他們發現的正式文章。使用過境方法，他們還可以報告行星的大小。行星的半徑與恆星阻擋的光線數量以及恆星本身的大小有關。然後科學家將這項研究提交給期刊。
2018年8月7日，TESS在南部天空捕獲了這條恆星和星系。圖片來源：NASA / MIT / TESS
8.等待同行評審
科學期刊有嚴格的同行評審過程。這意味著沒有參與研究的科學專家對其進行審查並確保結果看起來合理。同行評審員可能對科學家有疑問或建議。當每個人都同意該研究的一個版本時，它就會被公佈。
9.發表研究
該研究發表後，科學家們可以正式說他們已經找到了一顆新星球。然而，這可能仍然不是故事的結尾。例如，智利的TRAPPIST望遠鏡首先認為他們在TRAPPIST-1系統中發現了三顆地球大小的行星。當美國宇航局的斯皮策太空望遠鏡和其他地面望遠鏡跟進時，他們發現原始報告的行星之一（最初的TRAPPIST-1d）不存在，但他們發現了另外五個 - 總共有七個奇妙的岩石世界。
這個藝術家概念展示了K2-138，這是公民科學家發現的第一個多行星系統。
10.目錄和慶祝 - 如果可以的話，仔細觀察！
確認的行星被添加到NASA官方目錄中。到目前為止，開普勒已經發回了所有望遠鏡確認的系外行星的最大賞金 - 迄今已超過2,600架。剛剛開始行星搜索的TESS預計會發現數千個。基於地面的後續跟蹤將有助於確定這些行星是氣態還是岩石，可能還有更多關於它們的大氣層。即將推出的詹姆斯韋伯太空望遠鏡將能夠更深入地瞭解最有趣的TESS發現的氣氛。
科學家有時甚至會在像你這樣的人的幫助下發現行星：系外行星K2-138是通過公民科學家在開普勒的K2任務數據中發現的。根據迄今為止的調查，科學家們計算出銀河系中幾乎每顆恆星至少應該有一顆行星。這使得數十億，等待被發現！使用這款系外行星計數器瞭解最新發現。
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