北京
艾丽莎·昆塔纳打开模拟软件，屏幕上跳动的光点代表银河系深处数百万颗恒星。作为NASA戈达德太空飞行中心的系外行星研究员，她正在为一个注定改写天文学教科书的任务做准备——南希·格雷斯·罗曼太空望远镜即将出发，去银河系最拥挤的街区寻找新世界。
“我们的银河系容纳了各式各样的环境，但在搜寻系外行星这件事上，我们其实只探索了一种：我们自己所在的街区。”昆塔纳说。她领导的团队正在构建软件和模拟系统，为罗曼望远镜的凌星观测做准备。她的下一句话揭示了这次任务的核心野心：“罗曼将把搜索范围延伸得足够远，覆盖其他银河栖息地，这能帮我们弄清楚行星形成过程在银河系不同区域有何差异。”
这个搜索范围具体有多大？目前已知的系外行星大多位于距地球数千光年范围内。但罗曼望远镜的一项核心巡天观测，将直接穿透银河系的核球——那是银河系的中心枢纽，恒星密度远超任何其他区域——一直望向星系远端的边缘地带。
两种方法，两类完全不同的行星
罗曼望远镜会监测散布在银河系纵深切片中的恒星，观察任何亮度变化。一部分恒星会周期性变暗，因为绕其运行的行星从前方穿过，即凌星现象。另一些恒星则会暂时变亮，这是微引力透镜效应——介入的恒星及其行星的引力放大了更远处恒星的光芒。
这两种方法各自擅长发现截然不同类型的行星。凌星法最适合捕获巨型、炽热的世界，因为它们遮挡的星光最多，凌星频率也更高。罗曼望远镜将借助这一方法揭示约10万个世界。
微引力透镜则更擅长发现轨道较大的行星，类似我们太阳系中的那些，因为它们的引力更容易从宿主恒星的引力中被分离出来。罗曼将用这一方法发现超过1000个世界。微引力透镜能找到小至地球和火星大小的行星，能在其恒星的宜居带内甚至更远处找到它们。这类行星用其他方法几乎无法探测，在太阳系之外几乎一无所知。
将这两种技术配对，天文学家将能探索整个银河系的行星形成过程，包括地球诞生地及其以外的区域。
太阳的化学指纹暗示它曾是“移民”
目前，我们的太阳系位于距银河系中心约27000光年的位置。然而科学家认为，它形成于再靠近中心约10000光年的地方，随后向外迁移至当前位置。
主要线索来自太阳的化学成分。银河系外围形成的大多数恒星，重元素含量都很低——重元素是除氢和氦之外所有元素的统称，氢和氦诞生于宇宙之初。富含重元素的恒星，往往诞生于银河系更拥挤的内区，那里经历过多代恒星生死循环，不断向星际介质中抛洒重元素。太阳的重元素丰度表明，它并非一直住在这个安静的外围社区。
罗曼望远镜对银河系核球及远端区域的观测，将首次大规模揭示那些与太阳诞生地环境相似的区域里，行星系统究竟长什么样。昆塔纳的模拟软件已经在推演各种可能：那里会因为恒星密集而更容易形成巨行星吗？还是频繁的超新星爆发会撕碎正在形成的行星盘？这些问题，在罗曼传回第一批数据之前，答案都藏在银河系拥挤的心脏地带。
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