關於支援科學新聞報道
如果您喜歡這篇文章，請考慮透過以下方式支援我們屢獲殊榮的新聞報道： 訂閱。透過購買訂閱，您正在幫助確保有關塑造我們當今世界的發現和想法的具有影響力的故事的未來。
系外行星的研究正在蓬勃發展，天文學家似乎每週都在推出太陽系外新發現的行星。在系外行星目錄中，現在有超過 400 個候選行星或擬議行星，美國宇航局的開普勒號宇宙飛船，於三月發射，在任務的第一個結果公佈後，於週一開始累積資料。在美國天文學會的一次會議上，任務科學家揭開了開普勒號發現的五顆熾熱、巨大的行星，這架太空望遠鏡在未來幾年內應該能夠發現潛在的可居住的、類似地球的世界。
但是，實際上直接觀測到的系外行星非常少——一顆行星的存在和特性通常是透過其對宿主恆星的微妙影響推斷出來的。因此，一些發現並沒有完全得到證實也就不足為奇了，一些系外行星候選者被發現是更大的天體，如恆星或棕矮星（比行星大但又太小而無法像恆星一樣融合氫的天體），而一些在仔細檢查後似乎完全消失了。
隨著系外行星數量的持續膨脹，有爭議或被拒絕的競爭者的名單也在增加。除了線上 系外行星百科全書 中列出的 400 多個可行的系外行星候選者之外，還有 60 多個被歸類為“未經證實、有爭議或撤回”的系外行星。最近新增到有爭議或撤回列表中的一些內容突出了系外行星發現的不確定性，以及為確定候選行星的真實特性而進行艱苦的後續研究的重要性。
在最近的一個案例中，一個跨越行星-棕矮星邊界的行星前景被發現牢固地處於後者的質量更大的陣營中。（根據國際天文學聯合會的說法，任何質量為木星 13 倍或更多的物體都被認為是棕矮星而不是行星。）HD 136118 b 由當時在加州大學伯克利分校的黛布拉·費舍爾及其同事於 2002 年發現，最初被確定為具有至少 12 個木星質量。系外行星的命名慣例是在宿主恆星的名稱後附加小寫字母；HD 136118 b 圍繞著一顆名為 HD 136118 的恆星執行。
但是，1 月 1 日出版的天體物理學雜誌上的一篇論文發現，其真實質量遠高於此：約為木星質量的 42 倍。當 HD 136118 b 首次被發現時，費舍爾的團隊注意到了它很可能是恆星 HD 136118 的棕矮星伴星，而現在在耶魯大學的費舍爾表示，她對新的結果並不感到驚訝。（事實上，儘管棕矮星與天文學家很快希望發現的涼爽、可居住的類地世界幾乎沒有相似之處，但它們本身也很有趣。）
2007 年出現了一個更引人注目的重新識別案例，當時候選行星 HD 33636 b，最初被標記為具有至少 7.7 個木星質量，被發現大得多。一個由當時在德克薩斯大學奧斯汀分校 (U.T.) 的研究生雅各布·比恩領導的團隊發現，HD 33636 b 不僅太大而不能成為行星，而且太大而不能成為棕矮星。（比恩也是最近關於 HD 136118 b 的論文的合著者。）事實上，它似乎是一顆恆星，質量約為木星的 142 倍，與一顆更大的恆星兄弟配對成雙星系統。
這兩個案例都揭示了系外行星研究中的一個薄弱環節：尋找系外行星最常用的方法，即徑向速度法，只能揭示其質量的下限。徑向速度搜索尋找恆星光中因軌道伴星的引力牽引而引起的多普勒頻移。但是，這些頻移僅顯示恆星沿我們視線的運動，並且在不知道行星的軌道與地球視線的角度的情況下，無法確定其真實質量。上述案例說明了當行星被發現高度傾斜，其軌道平面幾乎垂直於我們的視線時會發生什麼。
費舍爾說：“問題歸結為簡單的幾何學。” “我們只測量沿視線的速度。”知道這個速度後，仍然存在兩個未知數——行星的質量和它的傾斜度——而且兩者都無法最終解決。“我們從未能夠用徑向速度測量傾斜度……而且我們永遠也無法做到，”費舍爾說。
為了找到 HD 136118 b 和 HD 33636 b 的質量，研究團隊將地面徑向速度觀測與天體測量（或對天空中恆星位置的精確測量，來自哈勃太空望遠鏡）相結合。徑向速度資料可以顯示恆星是正在靠近還是遠離，而天體測量可以顯示恆星是否在橫向移動。費舍爾說：“天體測量可以檢測到天空平面上的運動，因此可以提供完整的 3D 軌道。”
德克薩斯大學的天文學家弗裡茨·本尼迪克特與比恩和其他人合作撰寫了關於 HD 136118 b 和 HD 33636 b 大質量的論文，他說，天體測量並沒有更頻繁地用作交叉檢查，原因有幾個：一個原因是很少有儀器具有所需的精度；另一個原因是遙遠的系外行星引起的平面運動太小而無法檢測到。本尼迪克特說：“隨著系統離我們越來越遠，擾動的明顯大小會縮小。” “最重要的是，我們在使用這種技術時沒有足夠的附近恆星。”
天體測量和徑向速度觀測的矛盾資料是上個月行星僵局的根源——一組人發現存在行星，而另一組人則沒有。今年 5 月，位於加利福尼亞州帕薩迪納的美國宇航局噴氣推進實驗室的史蒂文·普拉夫多和斯圖爾特·沙克蘭宣佈他們透過地面天體測量法探測到了一顆候選系外行星，稱為 VB 10 b。（地面觀測會受到大氣效應的影響，因此通常被認為不如哈勃等太空觀測可靠。）但在 12 月，現在在德國哥廷根大學的比恩和他的同事們展示了同樣從地面獲得的徑向速度資料，這些資料並未顯示存在軌道伴星。比恩說：“以我們獲得的精度，實際上很容易探測到這顆行星。” “所以很容易排除它。”
新資料使比恩和他的同事得出結論，普拉夫多和沙克蘭關於 VB 10 b 的說法是“虛假的”。但沙克蘭不同意，他指出比恩的“工作並沒有完全排除行星的存在”。他說，如果沒有更多的資料，就無法證實這兩個相互矛盾的結果。比恩指出，即使考慮到新的研究，一顆與普拉夫多和沙克蘭得出的引數略有不同的行星仍然可能存在。
擬議行星行列中的所有這三個修訂都涉及使用不同的觀測方法交叉檢查可能的探測結果，開普勒團隊在宣佈該飛船的第一個結果之前，使用了近 100 個晚上的地面望遠鏡時間來完成這項工作。但是，後續研究會消耗時間和資源，在某些情況下，需要比目前可用的更強大的儀器來穩固地確定行星探測的細節。歐洲航天局的蓋亞號宇宙飛船計劃於 2012 年發射，可以透過精確的天體測量來填補其中的一些細節。
比恩說：“互補技術的應用非常重要，”他指出他願意從不同的角度審查新的發現，這就是他陷入修改甚至反駁其他科學家工作的不安境地的原因。“我想這已經逐漸發展成為我的專長——結合使用不同的方法，”比恩說。“所以這可能就是我陷入這種混亂的原因。”