當(dāng)你抬頭仰望天空中閃耀的恒星的時候，你也許會期望他們與我們的太陽并沒有太大的不同。在許多方面確實(shí)是這樣，他們通過燃燒內(nèi)核的核燃料來釋放巨大的光和熱，從而使得它們穿過許多光年抵達(dá)我們的眼中。但是我們的另一項(xiàng)期望——它們擁有的行星和類太陽系與我們的沒有太大的不同——則需要費(fèi)一番功夫去驗(yàn)證。
美國國家航空航天局 埃姆斯/加州理工學(xué)院噴氣推進(jìn)實(shí)驗(yàn)室
對于天文學(xué)家來說，恒星是比較容易捕獲的，因?yàn)樗鼈兒苊髁?，它們的光可以被分解成單?dú)的波長。并且我們可以很容易地確定它們各自的速度，質(zhì)量，大小，甚至年齡。但是行星則完全不同了。除了那些距離恒星最近的，最大的以及離得最遠(yuǎn)的行星之外，我們現(xiàn)在的技術(shù)完全不足以直接認(rèn)識這些行星。因此，我們只好依賴于間接的技術(shù)，這也就是開普勒太空望遠(yuǎn)鏡發(fā)揮作用的領(lǐng)域了。
美國國家航空航天局補(bǔ)充的由喬恩·羅姆伯格所繪制的開普勒任務(wù)圖示
我們最能干的行星探索衛(wèi)星開普勒，在距離地球幾千光年的范圍內(nèi)探測到了十五萬顆恒星，并且正在尋找行星過境現(xiàn)象。當(dāng)一顆行星從一顆恒星面前穿過的時候，這顆恒星的一部分光芒就會被這顆過境的行星所阻擋。即使這顆行星的溫度足夠高以至于可以散發(fā)出自己的光芒，但是它的溫度卻遠(yuǎn)比它所過境的的恒星低。這個事實(shí)意味著恒星的光芒，正如我們所見，只是暫時的減弱。這種光芒的短暫減弱取決于行星過境的速度，恒星會很快就恢復(fù)它原來顯而易見的光芒。
美國國家航空航天局開普勒任務(wù)首席研究員，威廉·博呂基/2010
但是僅僅觀測到了這種過境現(xiàn)象并不意味著我們就找到了一顆行星！因?yàn)槌宋覀冋J(rèn)知范圍內(nèi)的繞軌道運(yùn)行的行星之外還有很多天體也會引起這種現(xiàn)象。穿過我們銀河系的過境物體有很多，比如流浪行星，一個附近的（類太陽系）物體，又或者是星際空間中另一顆正在冷卻的恒星。
還有可能是一對彼此遮蔽的雙子星，即同一類太陽系內(nèi)部一顆恒星在經(jīng)過另一顆面前時變暗。
又或者是一顆褐矮星（一種未能成為恒星的放射出氘氣的天體）。這種矮星將會比主星變得更暗，但是仍然能夠在其面前過境，過境時所引起的恒星亮度變暗情況和我們所觀測到的行星的情況是一樣的。
為了排除掉第一種可能性，開普勒需要對同樣量級和同一持續(xù)周期內(nèi)的過境進(jìn)行多次觀測。但是排出其他兩種可能性則需要獨(dú)立的方法。
歐洲南方天文臺
特別是，要弄清楚這一情況的最簡易方法是測量天體的質(zhì)量，我們可以采取和已知的“恒星擺動法”不同的方法。行星并不知識簡單地環(huán)繞它們的母星運(yùn)轉(zhuǎn)，行星也會對這些恒星施加一種相等的和相反的引力，從而使得恒星在其軌道中小范圍旋轉(zhuǎn)。當(dāng)一顆恒星靠近我們的時候，它所發(fā)射出的光會輕微地變藍(lán)。相反，當(dāng)恒星遠(yuǎn)離我們的時候，它所發(fā)射出的光會輕微地變紅。通過探尋這種“紅-藍(lán)-紅-藍(lán)”模式，我們可以測量一顆星體的質(zhì)量，并確定它是恒星，褐矮星還是僅僅是一顆巨大的行星。
歐洲南方天文臺/M. 科恩梅塞/尼克·基辛格
昨天，由亞歷山大·桑泰恩領(lǐng)導(dǎo)的國際小組發(fā)表了多項(xiàng)他們在天體物理與空間科學(xué)研究所觀測的結(jié)果，他們五年間在這里測量了129顆由開普勒太空望遠(yuǎn)鏡發(fā)現(xiàn)的相關(guān)天體。他們做了分光鏡分析，研究了來恒星發(fā)出的光的各自的波長，并預(yù)計假陽性率約為10%到20%，這是大多數(shù)科學(xué)家所估計的。
但是事實(shí)上他們發(fā)現(xiàn)這其中有超過一半以上（52%）是彼此遮蔽的雙子星，還有三顆是褐色矮星。
亞歷山大·桑泰恩等，2015
這確實(shí)很麻煩！當(dāng)我們觀察我們的太陽系的時候，即使是最里面的行星——微小的水星——也需要88天的時間來繞太陽運(yùn)轉(zhuǎn)。但是有如此多的巨大的行星，或褐色矮星，甚至是恒星，他們到主星的距離幾乎是水星到太陽的距離的十倍！就像桑恩泰所說的：
在對想像木星一樣大的其他行星環(huán)繞他們的“太陽”進(jìn)行了二十年的探索后，我們?nèi)匀挥泻芏鄦栴}等待去解答。比如說：我們不知道像木星一樣大的行星的軌道周期卻只有幾天的物理機(jī)制是什么。這就好比我們每年繞日的周期僅有幾天，在這種情況下想象你的年齡！
但是或許最令人驚訝的是這些被認(rèn)為是行星的大多數(shù)根本不是行星！就其本身而言是巨大的恒星（或約等于恒星）?；蛟S，像我們這樣在太陽系中只有一顆恒星才是怪事吧。
為什么我們不能將一個像哈勃這樣的天文望遠(yuǎn)鏡送入深空，讓它飛行幾年并在新的位置給我們傳輸回新的圖像呢？或許你想要知道這個太空任務(wù)：卡西尼號。
雖然它的光學(xué)系統(tǒng)不像哈勃望遠(yuǎn)鏡設(shè)計為適合對非常遙遠(yuǎn)的物體進(jìn)行拍攝，但它可以在飛行數(shù)年后在近處對它的目標(biāo)進(jìn)行拍攝。卡西尼號的目標(biāo)就是土星及它的衛(wèi)星。
上圖中展示了土星的五顆衛(wèi)星。
接下來，是為什么卡西尼號上沒有用于拍攝深空恒星及星系的大型望遠(yuǎn)鏡。對于觀測深空天體，從地球和從土星觀測的區(qū)別近乎于零?？ㄎ髂崽栵w行了6年并抵達(dá)了土星觀測軌道，它距離土星最近時為7億4600萬英里（12億公里）。
哈勃所觀測的天體的距離在千萬億英里以上，對于這個觀測距離，從太陽系內(nèi)任意一點(diǎn)觀測的結(jié)果都是相同的。
所以卡西尼號上面沒有安裝大型望遠(yuǎn)鏡，取而代之的是更多的可以觀測近距離物體細(xì)節(jié)的設(shè)備。使用大型望遠(yuǎn)鏡觀測這些細(xì)節(jié)將會像是用一支步槍瞄準(zhǔn)鏡在地板上找尋你的隱形眼鏡。
卡西尼號的建造者們使用了恰當(dāng)?shù)南鄼C(jī)和鏡頭，否則，我們將會錯過這些景象：
以及這些：
它們不是藝術(shù)創(chuàng)作或計算機(jī)圖像，而是近距離觀察土星得到的圖片。
這張圖片里有土星表面的一個巨型風(fēng)暴。
這是恩克拉多斯，即土衛(wèi)二，是一顆會向空間中噴發(fā)水分的衛(wèi)星。
如果卡西尼號上的望遠(yuǎn)鏡是哈勃那樣的，這一切都將不會被看到。因?yàn)樗吹降姆秶×恕?/p>
太空是一片非常廣闊的空間，即使以我們當(dāng)前能達(dá)到的最快速度飛行，也只能飛過太陽系中的一部分。
旅行者一號*就是當(dāng)前速度最快的人造物體。它的飛行速度為62140公里/小時。假設(shè)'幾年時間’為10年，一年有8760個小時，它在10年時間中將飛過54億公里。54億公里約為300光分。
相比較而言，距我們最近的恒星有4.367光年，橫跨銀河系的距離為10萬5700光年，橫跨我們所在的星系團(tuán)的距離為1千萬光年，這些都只是我們可觀測到的宇宙的930億光年的一部分。
一光年為52萬5600光分。
假設(shè)你想要橫穿銀河系，看看在那一端你會看到什么。以當(dāng)前人類能達(dá)到的最高速度，忽略所有的重力影響，這將需要18億年。如果將重力的影響計算在內(nèi)，這一時間可能會翻倍。
所以對于這個問題的答案：不，我們不會將大型望遠(yuǎn)鏡發(fā)射到要飛行幾年的距離上，因?yàn)轱w行距離對于宇宙的尺寸來說可以忽略。
想象一下你在拍攝一張幾公里遠(yuǎn)的山峰的照片，你覺得現(xiàn)在的角度不太好。為了調(diào)整角度，你把照相機(jī)移動了幾厘米。所拍攝的照片將不會發(fā)生什么變化。
是的，旅行者一號并不是速度最快的人造物體，這一榮譽(yù)屬于帕克太陽探測器。但是帕克的高速時由于太陽的引力吸引造成，而不是燃料燃燒或行星的引力協(xié)助造成的。
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