NEID儀器可讓科學(xué)家確定遙遠(yuǎn)行星的密度
美國(guó)國(guó)家航空航天局（NASA）和美國(guó)國(guó)家科學(xué)基金會(huì)（National Science Foundation）資助了一種名為NEID的新儀器。 NEID旨在幫助科學(xué)家測(cè)量我們太陽(yáng)系外行星的質(zhì)量。該工具可以觀察行星施加在其母星上的引力。
NASA表示，這些信息有助于揭示行星的組成，這是決定行星是否適合居住的關(guān)鍵因素之一。NEID最近在基特峰國(guó)家天文臺(tái)的Wiyn 3.5米望遠(yuǎn)鏡上進(jìn)行了首次觀測(cè)，當(dāng)時(shí)它正在研究編號(hào)為51 Pegasi的恒星。
51 Pegasi是第一顆被發(fā)現(xiàn)有系外行星且類似太陽(yáng)的恒星，于1995年被發(fā)現(xiàn)。該天文臺(tái)位于亞利桑那州南部。NEID使用徑向速度方法研究行星，科學(xué)家研究了由于行星的引力作用，恒星如何輕微擺動(dòng)。
繞恒星運(yùn)行的行星質(zhì)量越大，恒星受影響的擺動(dòng)就越多。通過(guò)測(cè)量行星的直徑和質(zhì)量，科學(xué)家們可以確定其密度，以揭示行星是巖石行星還是氣態(tài)行星。科學(xué)家們已經(jīng)能夠測(cè)量到低至每秒3英尺的擺動(dòng)速度，但NEID能夠?qū)⒕忍嵘蠹s3倍。
NEID將確認(rèn)TESS太空望遠(yuǎn)鏡發(fā)現(xiàn)的行星，并測(cè)量其質(zhì)量。TESS用與NEID不同的方法探測(cè)行星。它還將調(diào)查其他望遠(yuǎn)鏡發(fā)現(xiàn)的候選行星。（cnBeta）
NEID系外行星儀器首次亮相
新的NEID儀器現(xiàn)已安裝在美國(guó)南亞利桑那州基特峰國(guó)家天文臺(tái)的3.5米WIYN望遠(yuǎn)鏡上，已進(jìn)行了首次觀測(cè)。由NSF-NASA資助的儀器旨在以極高的精度測(cè)量附近恒星的運(yùn)動(dòng)-比上一代最先進(jìn)的儀器高大約三倍-使我們能夠檢測(cè)，確定系外行星的質(zhì)量并對(duì)其特性進(jìn)行表征像地球一樣小。
系外行星搜尋光譜儀NEID棲息在亞利桑那州-索諾蘭沙漠的Tohono O'odham國(guó)家土地上，NEID現(xiàn)在正處于探索地球質(zhì)量系外行星的道路上。這種新的儀器是一種極高精度的徑向速度光譜儀，它正在基特峰國(guó)家天文臺(tái)(KPNO)的3.5米WIYN望遠(yuǎn)鏡上收集星光，這是NSF國(guó)家光學(xué)紅外天文研究實(shí)驗(yàn)室(NSF的OIR實(shí)驗(yàn)室)的一項(xiàng)計(jì)劃。
在美國(guó)天文學(xué)會(huì)第235次會(huì)議上舉行的新聞發(fā)布會(huì)上宣布了曙光。
NEID通過(guò)測(cè)量這些行星對(duì)它們的母恒星的微妙影響來(lái)探測(cè)系外行星。行星在引力作用下在其繞行的恒星上拉動(dòng)，產(chǎn)生一個(gè)小的“擺動(dòng)”，這是恒星速度的周期性變化。這發(fā)生在我們自己的太陽(yáng)系中-木星使太陽(yáng)以大約47公里/小時(shí)的速度運(yùn)動(dòng)(每小時(shí)約29英里：比破紀(jì)錄的短跑運(yùn)動(dòng)員Usain Bolt還要快!)，而地球則導(dǎo)致靜止的運(yùn)動(dòng)，速度僅為每小時(shí)0.3公里(每小時(shí)約0.2英里)。擺動(dòng)的大小與在軌行星的質(zhì)量成正比，這意味著NEID測(cè)量結(jié)果可用于確定系外行星的質(zhì)量。當(dāng)前的儀器可以測(cè)量到低至3.5 km / hour的速度(每小時(shí)僅超過(guò)2英里：緩慢的步行速度)，但NEID的設(shè)計(jì)目的是檢測(cè)甚至更低的速度-可能會(huì)發(fā)現(xiàn)地球質(zhì)量系外行星。
賓夕法尼亞州立大學(xué)NEID項(xiàng)目科學(xué)家杰森·賴特(Jason Wright)解釋說(shuō)：“在過(guò)去十年中，最新技術(shù)水平約為每小時(shí)3.5公里。”“ NEID有望達(dá)到每小時(shí)1公里，將范圍推向更高的精度。”
NEID已經(jīng)是一架令人印象深刻的系外行星搜尋機(jī)器，它與諸如“過(guò)境系外行星調(diào)查衛(wèi)星”之類的太空觀測(cè)站合作，功能更加強(qiáng)大。
賴特繼續(xù)說(shuō)：“當(dāng)我們將未來(lái)的NEID觀測(cè)與航天器的數(shù)據(jù)結(jié)合起來(lái)時(shí)，事情將變得非常有趣，我們將能夠了解行星的構(gòu)成。”“我們將了解行星的密度，這是了解行星擁有多少大氣層的線索;它是像土星那樣的氣態(tài)，是像海王星這樣的冰巨人，還是像地球一樣的巖石，或者介于兩者之間的東西-超級(jí)地球或次大陸-海王星?”
