開普勒太空船最初檢測到的信號已經(jīng)使用賓州州立大學建造的天文光譜儀-可居住區(qū)行星搜尋器(HPF)驗證為系外行星，最近安裝在德克薩斯州麥當勞天文臺的10m Hobby-Eberly望遠鏡上。HPF迄今為止提供了來自附近低質(zhì)量恒星的紅外信號的最高精度測量結果，天文學家通過排除可能以非常高的概率污染信號的所有可能性來驗證候選行星。研究結果的詳細信息刊登在“天文學報”上。

這顆名為G 9-40b的行星大約是地球大小的兩倍，但其大小可能更接近海王星，并繞著低質(zhì)量的主恒星M矮星運行，距地球僅100光年。開普勒觀察到行星在運行過程中每六天完成一次飛行，繞過恒星前方或經(jīng)過恒星時，觀察了主恒星光線的下降，從而發(fā)現(xiàn)了該行星。然后，使用來自HPF的精密光譜觀測對該信號進行驗證，從而排除了可能存在緊密的恒星或星際二元伴星的可能性。其他望遠鏡的觀測，包括阿帕奇波因特天文臺的3.5m望遠鏡和里克天文臺的3m Shane望遠鏡，也有助于證實這一身份。

該論文的主要作者，前博士學位，古德蒙德·斯特凡森(GuðmundurStefánsson)說：“ G 9-40b是已知的前二十個最靠近的過境行星之一，這使這一發(fā)現(xiàn)確實令人興奮。”賓夕法尼亞州立大學的學生，目前是普林斯頓大學的博士后。“此外，由于其較大的傳播深度，G 9-40b是用未來的太空望遠鏡研究其大氣成分的絕佳候選系外行星。”

賓夕法尼亞州立大學研究生，論文作者卡萊布·卡納斯(CalebCañas)說：“從HPF進行的光譜觀測使我們能夠在地球質(zhì)量上放置12個地球質(zhì)量的上限。”“這表明行星正在引起宿主恒星而不是諸如背景恒星之類的其他天體物體的光的下降。我們希望通過HPF獲得更多觀測來精確測量其質(zhì)量，這將使我們能夠限制其體積成分，并區(qū)分主要是巖石成分或富含氣體的成分。”

HPF于2017年底被送至麥當勞天文臺的1000萬愛好業(yè)余望遠鏡，并于2018年底開始全面科學運行。該儀器旨在檢測和表征宜居區(qū)域中的行星，這是恒星周圍可以維持行星的區(qū)域表面上的液態(tài)水-附近的低質(zhì)量恒星周圍。HPF的獨特功能是使用由美國國家標準技術研究院和科羅拉多大學博爾德分校的合作者制造的激光頻率梳進行精確的光譜校準。

天文學教授Suvrath Mahadevan說：“目前，我們正在使用HPF來調(diào)查最近的低質(zhì)量恒星，也稱為M矮星，它們是銀河系中最常見的恒星，目的是在我們的恒星附近發(fā)現(xiàn)系外行星。”賓夕法尼亞州立大學的天體物理學和HPF光譜儀的主要研究人員。

除了通過HPF獲得的數(shù)據(jù)外，科學家還使用了Stefánsson博士論文中開發(fā)的光度技術和儀器，在新墨西哥州阿帕奇角天文臺使用3.5m望遠鏡對過渡行星進行了另一次觀測。這些過境觀測結果有助于進一步解決“過境形狀”(代表代表主行星光被遮擋多少的曲線)，從而獲得更精確的行星參數(shù)。此外，利克天文臺使用3m Shane望遠鏡進行的高對比度成像觀測表明，寄主恒星是這些過境的真正來源。

賓夕法尼亞州立大學天文學和天體物理學名譽教授拉里·拉姆西(Larry Ramsey)表示：“很高興看到HPF調(diào)查的第一個結果出來。HPF是從頭開始構建的，目的是使精確測量能夠發(fā)現(xiàn)和確認行星。”