加利福尼亚州奥克兰查伯特空间与科学中心的银河探索者计划的一群高中生为系外行星研究领域。 SETI研究所的研究人员与学生们一起使用Unistellar提供的背包大小的数字智能望远镜;这些年轻的公民科学家在观察和确认一颗温暖而致密的土星下行星(称为 TIC 139270665 b,围绕富含金属的 G2 恒星运行)的性质方面发挥了作用。
“通过使用数字智能望远镜提供的新技术,我们可以朝着现代天文学和教育的民主化迈出一大步,因为此类举措的成果可以通过易于使用和日益普及的技术为天文学研究和教育做出贡献, “SETI 研究所附属机构 Dan Peluso 博士说道。 “在这样的努力中,参与者是‘边做边学’,而且做并不是一些毫无意义的任务。相反,“做”的是天文数据收集,在过去,这大部分是由专业天文学家及其天文台,或由拥有技术望远镜装置的高技能公民天文学家完成。通过 TIC 139270665 b,我们的高中生完成了一项具有挑战性但有意义的任务——捕捉一颗轨道周期知之甚少的系外行星的第二次凌日。这些学生很投入,深受启发,并且只需很少的培训就能轻松设置和控制 Unistellar 望远镜。像这样的公民科学机会以及数字智能望远镜的新技术代表了我们如何处理和开展天文学研究的根本性转变和革命。”
TIC 139270665 b 是 TESS(凌日系外行星勘测卫星)家族中已知密度最大的温暖亚土星,其发现标志着探索系外行星的一个里程碑。 TIC 139270665 b 存在的最初线索最初是由一个公民科学小组在检查 TESS 光度数据时发现的,强调了公众参与在推进科学知识方面的作用。通过分析利克天文台的径向速度数据进行进一步研究,Peluso 和 Paul Dalba 博士及其团队能够确认 TIC 139270665 b 确实是一颗行星,甚至还有一个兄弟行星 TIC 139270665 c。来自全球 Unistellar 公民科学网络(包括 Galaxy Explorers)的光度数据无法以 100% 的置信度明确确认第二次凌日,但是,他们的数据对于系外行星研究很有用,因为它有助于排除凌日发生的时间。但它并没有发生,因为它帮助科学家们学到了宝贵的经验教训,了解如何在未来开展此类公民科学家活动。
SETI 研究所是 Unistellar 网络的科学合作伙伴,该网络以其公民天文学家的全球分布而闻名。作为 Unistellar 网络 调查 TESS 系 外行星 (UNITE) 计划的一部分,公民天文学家使用 Unistellar 望远镜收集了数据,进一步了解了这颗系外行星的轨道周期和特征,该计划是 NASA 公民科学项目,也是 Unistellar 凌日系外行星活动的一部分。这项工作由戈登和贝蒂摩尔基金会以及美国宇航局资助,有助于科学界对行星形成和演化的了解,也是一项将年轻学生纳入天体物理学数据收集的教育举措。
高中生参与这项研究突显了实践科学教育在激励和吸引年轻人方面的潜力。通过参与,学生们获得了现实生活中的技能和对科学过程的见解,从规划和进行观察到分析数据以及为科学出版物做出贡献,他们都是该出版物的共同作者。这一经历展示了将教育赋权与研究相结合的力量,让学生能够为我们对宇宙的理解做出贡献。
旧金山大学高中学生 Serina Jain 表示:“这段经历进一步激发了我对天文学学科的兴趣,特别是系外行星科学。” “这项观测工作激发了我从事天体物理学研究的乐趣,也激发了我在大学主修天体物理学的计划,也激发了我与他人分享天文学的热爱。自从帮助佩卢索博士进行这一观察以来,我能够为旧金山大学高中天文学俱乐部的联合创始人和领导者的角色带来更多的热情和知识。去年夏天,我继续在加州理工学院 (Caltech) Mawet 天体物理实验室进行了为期 7 周的实验室实习,研究使用日冕学和光谱学的直接成像方式探测系外行星。我寻求这种参与的灵感很大程度上源于我与佩卢索博士一起进行这项观察的极其积极的经历。”
这一举措证明了科学界和教育界的协作精神。它展示了如何将公民科学与教育相结合,从而带来发现并激励下一代科学家和探险家。高中生对这个项目的热情是未来科学探究和教育的希望灯塔,证明年轻人只要有机会就可以为我们对宇宙的理解做出贡献。
当我们继续探索广阔的太空时,这些年轻公民科学家的贡献提醒我们教育和公众参与在追求知识和发现中的关键作用。天文学和太空探索的未来是光明的,像银河探索者计划中的学生一样,他们将引领新视野并揭开宇宙的奥秘。
这项研究由戈登和贝蒂摩尔基金会 (#10561) 和 NASA 公民科学种子资助计划 (Goddard-80NSSC22K113) 资助,另外还有 NSF 天文学和天体物理学博士后奖学金 (AST-1903811) 和 51 Pegasi b 的资助博士后奖学金,由海辛-西蒙斯基金会提供。