系外行星“自由飞翔”

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翻译：葛文迪

校对：牧夫校对组

编排：胡暖暖

后台：朱宸宇

https://www.space.com/astronomy/exoplanets/astronomers-detect-rare-free-floating-exoplanet-10-000-light-years-from-earth

流浪行星——在宇宙中孤独漂泊、没有恒星相伴的世界——对科学家来说仍充满谜团。如今，天文学家首次通过精确测定其距离和质量，确认了一颗无恒星世界的存在：一颗大小与土星相仿、距地球约1万光年的流浪行星。

一幅示意图，展示一颗自由漂浮的行星在银河系中心区域通过引力微透镜效应放大远处恒星的光；行星周围出现两颗被放大的恒星像，形成所谓“爱因斯坦环”。（图片来源：J. Skowron, K. Ulaczyk / OGLE）

行星通常围绕一颗或多颗恒星运行。然而，2000年，天文学家首次探测到“流浪行星”的迹象——一颗不围绕任何恒星运行的自由漂浮世界。2024年，研究人员利用多台地面天文台以及欧洲航天局已退役的盖亚太空望远镜，同时从地球和太空观测到一颗遥远恒星的光线被某物体扭曲。这些观测帮助科学家估算出，这是一个新发现的世界，位于银河系中心方向，距地球约9950光年，质量约为地球的70倍。（相比之下，土星质量约为地球的95倍。）

发现团队表示，这类自由漂浮的行星在银河系中的数量可能远超我们想象。研究共同作者、波兰华沙大学天体物理学家安杰伊·乌达尔斯基在接受Space.com采访时说道：“关于行星系统形成的理论研究表明，它们在银河系中应该非常普遍，数量甚至可能是银河系恒星数量的几倍。”

艺术家描绘的自由漂浮行星透镜化远方光源的概念图。（图片来源：J. Skowron / OGLE）

更多关于流浪行星的数据，将有助于揭示所有行星的形成机制，以及哪些类型的行星会因何种原因“流浪”。此前研究认为，行星系统早期世界间的剧烈相互作用可能将行星抛向外太空；掠过的恒星也可能扰乱行星系统，将世界抛入虚空。此外，一些流浪行星可能直接由孕育恒星的同一片气体尘埃云中独立形成。

流浪行星极难发现，因为它们发出的光太暗，现有望远镜无法直接捕捉。目前，唯一可行的办法是利用引力场——它会使时空本身发生弯曲。

当一颗流浪行星从某颗恒星前方掠过时，它的引力场就像透镜一样，把那颗星的亮度暂时放大，天文学家据此推断出流浪行星的存在。迄今，研究人员用这种方法已找到约十几颗候选流浪行星。

艺术家对微透镜事件 KMT-2024-BLG-0792/OGLE-2024-BLG-0516 的概念图，该事件由地面多台天文台与盖亚卫星同步观测。（图片来源：J. Skowron / OGLE）

然而，“引力微透镜”法本身无法直接给出这些世界的距离，也就难以进一步推算它们的质量等关键特征。因此，关于流浪行星的许多信息长期只能猜测——天文学家甚至无法确定它们究竟是行星，还是质量更大的“失败恒星”褐矮星。

如今，天文学家不仅发现了一颗流浪行星，还测出了它的距离和质量。通过从两个不同视角（地球和太空）同时观测编号为 KMT-2024-BLG-0792 与 OGLE-2024-BLG-0516 的微透镜事件，团队用三角法算出了它离地球的距离；再结合引力扭曲光线的持续时间，便估算出其质量。

论文共同作者、北京大学天文系教授东苏勃在声明中说：“我们的发现进一步表明，银河系可能充斥着流浪行星。”

下一代空间望远镜有望找到更多流浪行星。例如，NASA 的 Nancy Grace Roman 空间望远镜计划 2026 年发射，其红外巡天速度将是哈勃的 1000 倍；中国的“地球 2.0”卫星拟于 2028 年升空，也将搜寻自由漂浮的行星。

乌达尔斯基说：“自由漂浮行星研究的未来一片光明。”

责任编辑：郭皓存

牧夫新媒体编辑部

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