2019年，沃爾夫·庫基爾（Wolf Cukier）在紐約斯卡斯代爾高中（Scarsdale High School）畢業後，他加入了位於馬里蘭州格林貝爾特的 NASA 戈達德太空飛行中心（NASA’s Goddard Space Flight Center in Greenbelt），並擔任暑期實習生。他的工作是研究由 NASA 凌日系外行星巡天衛星（TESS）捕獲的恆星亮度變化，並上傳到 Planet Hunters TESS 公眾科學專案。
庫基爾說：「我正在查看由志工標記為聯星的所有數據，該系統中，兩顆恆星彼此繞圈，從我們的角度來看，每個軌道彼此相食」「進入實習期大約三天，我看到了一個名為 TOI 1338 系統發出的訊號。起初，我認為這是一次星蝕（Stellar eclipse），但時機不對。原來是行星。」
▲ TOI 1338 系統的想像圖，TOI 1338 b 被其寄主恆星映襯。TESS 僅檢測到較大恆星前的過境。（圖片來源：NASA's Goddard Space Flight Center/Chris Smith）
▲ 影片欣賞《TESS Satellite Discovered Its 1st World Orbiting 2 Stars》，研究人員利用來自 NASA 凌日系外行星巡天衛星（TESS）的數據，發現了該任務的第一顆環聯星運轉行星（Circumbinary planet），即一個由行星環繞兩顆恆星的世界。該行星名為 TOI 1338 b，大約比地球大 6.9 倍，或者說其介於海王星和土星的大小。它位於一個 1300 光年遠的系統中，其位於繪架座（Pictor）中。當恆星伴星在我們的視平面內相互繞圈時，即為一個聯星。一顆比我們的太陽重約 10%，而另一顆則更冷、更暗，只有太陽質量的三分之一。TOI 1338 b 的過境時間不規則，每 93 天至 95 天不等，並且由於其恆星的軌道運動，其深度和持續時間各不相同。TESS 只看到過境較大恆星的過境，較小恆星的過境太微弱，無法檢測到。它的軌道至少在未來一千萬年內是穩定的。但是，與我們的軌道角度發生了很大的變化，以至於 2023 年 11 月以後，該行星的過境將無法觀測，並在 8 年後恢復。（來源：NASA's Goddard Space Flight Center）
▲ 影片欣賞《TESS任務發現它的第一顆環雙星系外行星》（翻譯字幕由「臺北天文館」提供）
TOI 1338 b 是 TESS 的第一顆發現的環聯星運轉行星，這是一顆行星環繞兩顆恆星的世界。1 月 6 日星期一，在檀香山舉行的第 235 屆美國天文學會會議上，專家討論了這項發現。庫奇爾（Cukier）與戈達德大學、聖地亞哥州立大學、芝加哥大學及其他機構的科學家合著的一篇論文已提交給科學期刊。
TESS 擁有四台攝影機，每台攝影機 30 分鐘拍攝一次全幅影像，持續 27 天。科學家利用這些觀察結果生成恆星亮度隨時間變化的圖形。從我們的角度來看，當一顆行星越過恆星前方時，即稱為過境的事件，其通過會導致恆星亮度明顯下降。但是，繞著兩顆恆星運行的行星比繞著一顆恆星運行的行星更難檢測。
NASA 的克卜勒（Kepler）和 K2 任務在此前 10 個系統中發現了 12 個環聯星運轉行星，都類似於 TOI 1338 b。科斯托夫（Kostov）說：「對聯星系統的觀測偏向於尋找更大的行星」。較小物體的過境對恆星的亮度影響不大。預計 TESS 在最初的兩年任務中將觀測到成千上萬的聯星，因此更多的環聯星運轉行星將會被發現。
✎ 參考資料 · References
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