原标题：美媒：卫星轨迹干扰观测 天文领域面临重大威胁 来源：参考消息网
参考消息网8月31日报道 据美国沙龙网站8月27日报道，当美国联邦通信委员会批准亚马逊公司的“柯伊伯计划”（一项将3236颗近地轨道卫星送入轨道的计划）时，天文学界集体表示震惊。近地轨道卫星像小星体一样在夜空中迅速移动，这会干扰天文观测站拍摄遥远天体所需进行的长曝光。围绕地球运行的卫星越多，一颗或多颗卫星干扰观测的可能性就越大。
根据有关传闻，天文学家过去几年表达了担忧，他们有时公开大声疾呼。还有几篇研究报告试图量化这种影响。现在，美国天文学会发布的一份来自一个天文学家工作小组的最新深度报告显示了这些卫星可能怎样彻底改变在地球上开展的天文学工作。
报道称，具体而言，天文学家声称，现有卫星（包括来自太空探索技术公司的538颗卫星）以及未来的卫星将“从根本上改变天文学家规划及实施观测的方式”。换言之，天文学领域正面临一个关乎存亡的威胁。
上述报告称：“在存在数以万计近地轨道卫星的情况下，任何降低影响的措施组合都无法避免卫星轨迹对未来一代光学天文设施执行的科学项目的冲击。”
报道称，报告作者警告，即便过去一年，“天空也发生了变化”，因为“越来越多的卫星轨迹污染了天文图像”。
这种影响只是一个开始。太空探索技术公司正打算为其规划中的“星际连接”计划发射总计2.5万颗通信卫星，目前该公司已获准发射1.2万颗卫星。截至2020年2月，太空中总计约有5500颗卫星，其中2300颗仍在运行。由于亚马逊公司、太空探索技术公司和一网公司等企业的计划，预计未来几年太空中的卫星数量将增加至数以万计。这些企业的卫星网络是向地球上每个人提供宽带互联网接入的计划的一部分。
报道称，但是，实现这些的科学代价是什么？正如上述报告所解释的，天文学研究的成功取决于以同样的观测质量观测天空任何部分的能力。具体而言，在存在更多近地轨道卫星的情况下，观测银河系和附近星系中的星族以及寻找具有潜在危险性的近地天体等研究可能会被破坏，尤其是鉴于这些观测可能对时间非常敏感。（编译/杜源江）
资料图片：明安图观测基地中的射电频谱日像仪天线。（新华社记者 连振 摄）
【延伸阅读】美媒：天文学家利用机器学习算法确认50个新系外行星
参考消息网8月27日报道 美媒称，天文学家首次使用一种机器学习算法——一种自学的人工智能技术——通过分析现已退休的开普勒太空望远镜收集的数据，证实系外行星的存在。
据美国新地图集网站8月25日报道，该算法旨在辨别望远镜数据中的误报，它已证实50颗系外行星的存在，它们之中既有与海王星大小差不多的气态巨行星，也有比地球小的系外行星。
1995年，一个欧洲天文学家小组宣布了一个重大发现，他们找到第一个被证实围绕恒星运转的系外行星——一颗大约只有木星一半大小的热气态巨行星，它被命名为“飞马座51b”。自这一重大发现以来，人类一直在狂热寻找可能潜伏在我们星系的其他世界的证据。
随着时间的推移，寻找行星的技术不断发展，人类发射的专门望远镜，如开普勒望远镜和后来的凌日外行星勘测卫星（TESS），在广阔天空中寻找隐藏世界的证据。当一颗行星从恒星和观测望远镜之间通过时，这颗遥远的恒星发出的光线会周期性地显著减弱，这就是行星存在的证据。这种寻找系外行星的方法被称为凌日法。
报道称，这些努力没有白费。天文学家已经发现了超过4200颗在太阳系以外运行的行星，以及超过5000颗待确认的系外行星。
这些待确认的的星球需要进一步观测，确认望远镜记录的光线减少不是其他现象的结果，例如，存在另一颗共轨行星、背景物体的干扰、或者天文台收集数据时的微小误差。
天文学家现在开始借助机器学习来帮助他们筛选海量的望远镜数据，并从真正具有科学意义的系外行星中剔除误报。
机器学习算法，顾名思义能学习过去的经验，逐步提高准确性和性能。
报道称，英国沃里克大学物理系和艾伦·图灵研究所的科学家建立了一个寻找系外行星的算法，并使用现已退役的开普勒太空望远镜收集的两大数据集样本，对其进行训练。其中一个数据集包含已证实的行星数据，另一个则包含已证实的误报数据。
研究小组随后对开普勒档案中的候选系外行星样本进行算法运算。任何误报概率小于1%的样本，都会被归类为已证实行星。
该算法从候选数据中统计确认了50颗系外行星的存在。
更专业、更强大的望远镜现在可以对这些行星进行后续观测，从而确定这些行星的关键特征。（编译/王栋栋）
（2020-08-27 21:10:12）
【延伸阅读】天文学家首次捕捉到类太阳恒星周围多行星系统图像
参考消息网7月23日报道 外媒称，当地时间周二发表于美国《天体物理学杂志通讯》的一篇论文说，天文学家首次捕捉到围绕一颗类太阳恒星的多行星系统的图像。
据合众国际社网站7月22日报道，欧洲南方天文台的甚大望远镜拍摄到了这颗名为TYC 8998-760-1的恒星的照片。科学家通过对这颗距地球300光年的类太阳恒星的观测，发现了两颗巨型系外行星。
荷兰莱顿大学博士研究生亚历山大·博恩在一篇新闻稿中说：“这一发现展现了一个与我们的太阳系非常相似的环境，但它的进化阶段要早得多。”
报道称，虽然天文学家已经确认了数千颗系外行星，但几乎从未直接拍摄到它们的图像。研究人员说，此前曾两次直接拍摄到拥有两颗或两颗以上系外行星的行星系统的图像，但这两个系统中的恒星与太阳截然不同。
天文学家发现的两颗巨大的系外行星，沿着围绕恒星的宽而长的轨道运行。这些行星比木星或土星离太阳更远。
在这两颗行星中，距离恒星较近的一颗距恒星的距离为地球与太阳距离的160倍。较远的一颗距TYC 8998-760-1的距离为地球与太阳距离的320倍。
研究人员说，这两颗系外行星的体积都大大超过在我们的太阳系中发现的气态巨行星。靠近恒星的那颗系外行星的质量是木星的14倍，另一颗行星的质量是木星的6倍。
报道称，天文学家利用甚大望远镜的高对比度光谱偏振法系外行星搜索仪（SPHERE），直接观测到了这两颗巨型系外行星。SPHERE使用星冕仪来阻挡来自遥远恒星的明亮光线，从而显示出遥远系外行星微弱的光芒。
科学家用一年的时间用SPHERE观测这两颗巨型系外行星，并将数据与过去的观测数据进行比较，希望确认这两颗行星与TYC 8998-760-1之间的关系。
科学家希望，在今后的类似研究中能使用更强大的SPHERE。
博恩说：“未来的仪器——例如极大望远镜上现有的仪器——或许能够探测到这颗恒星周围质量更小的行星，这将是了解多行星系统的一个重要里程碑，对了解太阳系的历史也有潜在意义。”（编译/王栋栋）
（2020-07-23 16:56:56）
【延伸阅读】银河系中有多少外星人？天文学家求助“贝叶斯统计”
参考消息网7月19日报道 外媒称，近年来，一些天文学家尝试利用一种被称为贝叶斯统计的复杂分析形式，为宇宙中存在地外生命和智能的说法提供更多经验依据。
据《科学美国人》月刊网站7月16日报道，他们重点关注两大未知数：类地行星上生命从无生命环境中诞生——这一过程被称作生命起源——的概率，以及由此出现智能的概率。即使有此类评估结果在手，围绕它们对宇宙其他地方的生命意味着什么，天文学家仍存在分歧。之所以缺乏共识，是因为在有关外星生命和智能的确凿证据寥寥无几的情况下，即便是最好的贝叶斯分析也只能做到这么多。
回答有关生命起源和智能出现概率的问题是困难的，因为科学家只有一条信息：地球生命。美国哥伦比亚大学天文学家戴维·基平说：“我们甚至没有一个完整的数据点。例如，我们不知道生命何时出现在地球上。就连这一点也存在不确定性。”
贝叶斯分析基于贝叶斯定理，该定理得名自18世纪英国统计学家托马斯·贝叶斯。为计算某个事件——例如生命起源——发生的概率，天文学家先提出它的一个可能的概率分布。例如，我们可以假设，在地球形成后1亿到2亿年中，在地球形成后2亿到3亿年中，以及在地球历史上的其他任何1亿年中，生命起源的概率都一样。这样的假设被称为贝叶斯先验信息。然后，统计人员收集数据或证据。最后，他们把先验信息和证据结合起来计算所谓的后验概率。就生命起源而言，这个概率是根据我们之前的假设和证据得出的生命在类地行星上出现的概率。后验概率不是单独一个数字，而是一个概率分布，它量化了任何不确定性。例如，它可能显示，生命起源的概率随着时间推移变大或变小，而非像先验信息提示的那样拥有均等的概率分布。
基平对生命起源的概率和智能出现的概率都进行了评估。至于先验信息，他选择了另一位英国统计学家和天文学家哈罗德·杰弗里斯设计的杰弗里斯先验。据说杰弗里斯先验最大限度地不提供信息，因为它不纳入大量假设，更重视证据。
在基平的计算过程中，这个先验信息集中关注他所说的参数空间的“四个角”：生命是常见的，智能是常见的；生命是常见的，智能是罕见的；生命是罕见的，智能是常见的；生命是罕见的，智能是罕见的。在贝叶斯分析开始前，所有“四个角”的概率是一样的。
基平把杰弗里斯先验与有关地球出现生命和智能的零星证据结合起来，得到了一个后验概率分布，这使他得以计算出“四个角”的新概率。例如，他发现，“生命是常见的，智能是罕见的”情形的概率是“生命和智能都是罕见的”情形的9倍。而“生命是常见的，智能是常见的”概率与“生命是罕见的，智能是常见的”概率之比最低也有9比1。
基平说，这个计算结果“表明地外生命应该是存在的”。他说：“这至少暗示生命不是一个艰难的过程。”
并非所有贝叶斯统计学家都同意这种观点。而且不仅是他们，任何对生命起源问题感兴趣的人都会对基平给出的答案表示怀疑，因为任何此类分析都受制于与地球生命有关的地质学、地球物理学、古生物学、考古学和生物学证据——这些证据都没有明确显示生命起源和智能出现的时间线。
哥伦比亚大学天文学家和天体生物学家凯莱布·沙夫说：“我们仍在努力定义我们所说的生命系统。在断言生命起源何时发生时——甚至说明智能演化时，这会带来问题。”
（2020-07-19 15:48:36）
