微引力透镜再立奇功：天文学家在银河晕中发现隐形气态巨行星

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原文链接：https://phys.org/news/2025-06-unique-method-astronomers-exceptional-planet.amp

编译：雷丰图

校对：牧夫天文校对组

后期：库特莉亚芙卡 李子琦

责任编辑：王启儒

维尔纽斯大学物理系的科学家们与波兰及其他国家的同行合作，发现了一颗位于银河系中心遥远区域的气态巨行星系外行星。这在整个观测史上仅是第三次此类发现。

这一发现之所以更为特殊，是它采用了被称为"微引力透镜"的观测方法。相关观测结果已发表在《天文学与天体物理学》（Astronomy & Astrophysics）期刊上。

史上第三次此类案例

引力微透镜效应是一种罕见的天文现象，最早由阿尔伯特·爱因斯坦在20世纪初预言。当恒星或不可见的暗物质等大质量天体短暂运行到远端恒星正前方时，来自背景恒星的光线会被放大，就像被一个隐形的放大镜聚焦一般。天文学家们正是在分析海量数据时，寻找这种转瞬即逝的光度"脉动"现象。

微引力透镜效应的产生依赖于两颗恒星与观测者之间的偶然排列。当背景恒星从前景恒星后方穿过时，前景恒星会像透镜一样弯曲光线，导致亮度平缓升降。若前景恒星周围存在行星（右图），其引力会进一步扭曲光路，在光变曲线上形成特征性尖峰。

Image credit: ESA

立陶宛研究团队负责人马里乌斯·马斯科柳纳斯（Marius Maskoliūnas）博士表示："这类研究工作需要极高的专业素养、极大的耐心，坦白说还需要一点运气。你必须等待很长时间，直到光源星和透镜天体完全对齐，然后还要分析海量数据。我们观测到的恒星中，有九成都是因其他各种原因产生脉动，真正呈现微引力透镜效应的案例少之又少。"

科学家透露，这次跨国合作与发现本身堪称机缘巧合。一切始于华沙大学天文台的一次学术访问——微引力透镜探测方法的倡导者武日科夫斯基（Lukasz Wyrzykowski）教授当时提议开展波立联合研究项目。他的构想非常清晰：通过分析欧洲航天局盖亚（Gaia）太空望远镜的观测数据，经校验后辅以地面观测进行补充。而维尔纽斯大学莫莱泰天文台的望远镜群，正是开展此类观测的理想设备。

2014年7月27日至2025年1月15日期间，盖亚探测器（Gaia）已对银河系及更遥远区域的20亿颗恒星与其他天体进行了超过3万亿次观测，精确测绘了它们的运动轨迹、光度、温度及化学成分。这份史无前例的高精度三维星图，将为研究银河系的起源、结构及演化历史等重大课题提供关键数据支撑。

Credit:ESA

暗示行星AT2021uey b位置的这一现象最早于2021年被观测到。经过科学家们对数据的严谨验证与分析，最终确认这是一颗距离地球3262光年的气态巨行星，其质量达到木星的1.3倍。该行星围绕一颗M型红矮星运行——这类恒星体积较小、温度较低，公转周期为4170天。两者悬殊的体积比例也促成了此次发现——若要探测类似地球大小的行星，难度将会大得多。

立陶宛-波兰联合研究项目负责人埃迪塔·斯通库特（Edita Stonkutė）副教授特别强调了这一发现的特殊位置价值："绝大多数微引力透镜现象都集中在银河系最致密的区域——中心核球和盘状结构。但这次我们却在远离中心的银河晕中观测到了这一现象。这是整个观测史上第三颗在银河核球如此遥远区域被发现的行星。"

AT2021uey事件的测光数据与拟合光变曲线

Credit:Astronomy & Astrophysics (2025)

DOI: 10.1051/0004-6361/202554236

一个前景广阔的探测方法

人类发现首颗系外行星的历史可追溯至整整三十年前的1995年。虽然此后已陆续确认近6000颗系外行星，但系外行星科学仍被视为相对年轻的领域。正如天文学家们所言，关于行星及其系统的形态特征，仍有无尽奥秘等待探索。

斯通库特副教授解释道："当首次在类太阳恒星周围发现行星时，最令人震惊的是这颗类木行星竟如此靠近宿主恒星。随着数据积累，我们逐渐认识到许多行星系统的构成与我们的太阳系截然不同。这迫使我们不得不多次重构行星形成理论模型。"

微引力透镜法的独特价值在于它能探测到那些意想不到甚至不可见的天体。马斯科柳纳斯博士指出："即便将银河系所有可见物质质量相加，最多也只能得到总质量的十分之一。"换言之，剩余90%的质量对我们而言仍是不可见的。而微引力透镜技术，正为我们逐步揭开这层神秘面纱提供了可能。

这位科学家生动地比喻道："想象一只飞鸟掠过——你看不见鸟的实体，也无从知晓它的颜色，只能观测到它的影子。但凭借这个影子，你却能以一定概率推断出这是麻雀还是天鹅，甚至估算出它的飞行距离。这真是个令人着迷的探测过程。"

——The End——

『天文湿刻』 牧夫出品

微信公众号：astronomycn

哈勃望远镜拍摄的"棉花糖星云"奇观

Credit: ESA/Hubble & NASA, C. Murray

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