人功智能協助天文學家由巡天衛星數據發現六合星系統

由美國太空總署戈達德（Goddard）太空飛行中心的拜仁·鮑威爾（Brian P. Powell）和尋找地外智慧生物（Search for ExtraTerrestrial Intelligence，簡稱 SETI）研究所的韋斯林·科斯托（Veselin P. Kostov）領導的國際研究團隊，確定一組由六顆恆星組成的獨特系統。三顆雙星形成重力束縛系統，每對在軌道上互相掩食。這個編號TYC 7037-89-1的多重星系統，是用一個設計用來探測掩食雙星的神經網絡（neural network）從凌日系外行星巡天衛星（Transiting Exoplanet Survey Satellite，簡稱 TESS）數據中發現。這個新發現的複雜恆星系統位於距離地球約一千九百光年的波江座。

尋找地外智慧生物研究所研究科學家韋斯林·科斯托表示，多重星系統，例如：TYC 7037-89-1可以同時對系統內的恆星大小、溫度進行精確的測量。這些恆星有共同的進化歷史，因此可以更好地理解動態豐富環境中的恆星形成和演化。

麻省理工學院物理系的索爾·拉帕波特（Saul Rappaport）教授說：「這個系統具有三組雙星（分別稱為A、B和C），它們的軌道周期在一到八天之間，並且以等級順序排列。A雙星環繞C雙星繞軌道運行了數年，而B雙星又環繞AC四星系統旋轉，它們之間的週期二千年。令人驚訝的是，雖然這三對雙星之間存在巨大的分隔空間，但是所有三對雙星系統的軌道平面都與我們的視線一致，使到我們可以看到所有的掩食現象。

人工智能和機器學習繼續證明它輔助天文學家新發現的潛力，包括發現由凌日系外行星巡天衛星及其前身刻卜勒（Kepler）在內的任務收集的大量數據。儘管仍然需要通過人工分析來確認這些發現，有時還需要跟進觀察，但是發現新發現的速度卻呈指數增長。

儘管凌日系外行星巡天衛星的主要任務是使用凌日方法搜索系外行星。研究團隊將這種方法應用於探測掩食恆星。凌日法是尋找系外行星的最常用方法。天文學家通過測量恆星隨時間的亮度變化來做到這一點。當行星經過恆星和觀測儀器之時候，恆星會以固定的間隔變暗，這顯示有系外行星存在。為了區分系外行星造成的光度變化和雙星造成的光度變化，天文學家使用現象的深度和宿主恆星的大小來計算凌日星體的大小。如果這顆天體大於約兩個木星半徑，則很可能是第二顆恆星。

我們已經知道了其它一些六合星系統，包括雙子座的北河二（Castor）。這是首次發現每個組成雙星系統本身都是掩食雙星。對於TYC 7037-89-1這一類的系統進一步研究，可以提供有關恆星形成的線索。我們尚不知道這種複雜的恆星系統是如何形成，到目前為止，凌日系外行星巡天衛星和人工智能已經確定了一百多顆候選系統，這些系統一旦得到確認，將為我們提供更多數據。其中一個可能的形成情況是，一顆年輕的雙星捕獲了第三顆恆星，此後三顆恆星又各自破碎成為雙星系統。

【圖、文：節譯自尋找地外智慧生物研究所2021年1月26日新聞公佈】