有时候，冷门的研究也会有丰厚的回报。例如：比利时列日大学天文学家 Michaël Gillon 和他的 TRAPPIST (TRAnsiting Planets and PlanetesImals Small Telescope) của thiên hà 望远镜的最新发现。TRAPPIST 望远镜旨在搜寻那些人们认为不可能存在系外行星的区域。
Gillon 和他的团队将类地系外行星的搜寻范围扩大到了矮星，这是一种相对较小、较冷的恒星，人们曾认为它们太小而无法在其吸积盘中形成行星。
TRAPPIST 在其首次任务中就取得了三次重大发现，而不仅仅是一次。通过观测一颗距离地球 40 光年的矮星，现在已知为 TRAPPIST-1，该团队在其宜居带发现了三颗类地系外行星——这是恒星周围可能存在液态水并孕育有机生命区域。
他们说，这是首次发现有系外行星围绕如此微弱、昏暗的恒星运行。该团队于周一在《自然》(Nature) 杂志上公布了他们的发现。
缩小搜寻范围
研究人员将 TRAPPIST 望远镜指向离我们行星相对较近但体积太小而无法被其他天文台发现的矮星。这限制了他们可以观测的区域，但也极大地缩小了搜寻范围。他们会搜寻电磁光谱的红外部分，寻找恒星亮度的下降，这是行星可能从其前方经过的标志性信号。
通过监测恒星亮度变化的频率和幅度，他们可以确定这些波动是由行星还是其他原因引起的。在这种情况下，Gillon 和他的团队得出结论，TRAPPIST-1 的亮度变化是由三颗不同的行星引起的。他们说，这三颗行星的大小与地球相似，但可能比它们的母星运行得更近 100 倍。它们的轨道周期很短，最近的行星约为一天半，最远的系外行星则长达 73 天。
近距离观测
由于 TRAPPIST-1 非常小——它比木星大不了多少——而且温度较低，它的宜居带比更大、更热的恒星要近得多。研究人员说，最近的行星接收到的辐射量仅是地球的四倍，而最远的行星可能接收到的辐射量比我们还少。这三颗行星都处于潮汐锁定的状态，这意味着它们不自转，行星的一部分永久处于白天或黑夜。
然而，在白天和黑夜的交界地带可能存在温度适宜生命存在的区域。为了确定 TRAPPIST-1 的系外行星上是否存在生命，Gillon 和他的团队将寻找生物特征气体——代谢副产物，如氧气和甲烷——在行星大气层中。行星大气层中的气体以特定方式改变光线，这成为地球研究人员可以解读的独特信号。
麻省理工学院的 Julian de Wit 是该论文的合著者，他表示，围绕矮星运行的行星是探测生物特征的理想候选者。通常在系外行星搜寻中目标恒星是明亮的，这使得它们容易被发现，但也掩盖了围绕它们运行的行星的关键细节。TRAPPIST-1 的温度较低，因此研究人员可以更近距离地观察围绕它运行的行星。通过观测行星在包括紫外线、无线电和红外线在内的各种波长下的表现，de Wit 说他们将获得关于行星大气成分的关键信息。
这张图片按比例展示了太阳和超冷矮星 TRAPPIST-1。这颗微弱的恒星直径只有太阳的 11%，颜色也红得多。（图片来源：ESO）
ESO
Gillon 在给《Discover》杂志的电子邮件中写道：“当一颗行星凌星时（当它相对于遥远的观测者从其恒星前方经过时），其大气层会吸收恒星光线的一部分。” “吸收的幅度随波长而变化，并直接取决于行星大气的成分和物理条件。因此，如果我们用足够强大的仪器观测行星的凌星现象，我们可以精确测量其效应随波长的变化，从而约束行星的大气特性。”
对于迄今为止探测到的极少数温和——且可能宜居——的类地大小的系外行星，其大气信号的幅度要小得多，而且目前或近未来都没有天文仪器能够测量它们。但对于 TRAPPIST-1 的行星来说，情况并非如此，这得益于恒星微小的尺寸、较低的温度和近距离，所有这些都最大限度地增强了行星信号。
信号搜寻
de Wit 表示，该团队已经在使用哈勃和斯皮策等天文台搜寻生物特征。他最期待的是未来几年将投入使用的新一代望远镜，包括詹姆斯·韦伯空间望远镜——这是 NASA、欧盟和加拿大合作的项目——以及欧洲极大望远镜。
de Wit 说，下一代天文台应该能够让研究人员更详细地扫描系外行星大气层，从而获得大量关于行星外观的信息。目前和未来可用的望远镜范围内，大约有 1,000 颗像 TRAPPIST-1 这样的恒星，这意味着他的系外行星搜寻团队还有 1,000 个目标地点。
TRAPPIST 项目的下一阶段将进一步扩展团队的搜寻能力。目前的望远镜只能观测我们附近 50 颗最亮的矮星，但正在建造的新望远镜 SPECULOOS 将具备升级的能力，可以观测更多这样的恒星。
