一項新的預測表明，銀河系中自由漂浮的行星比恒星多。這是一個巨大的猜想，但即將到來的一項任務(wù)很可能會真正證明這一點。

流浪星球的藝術(shù)想象圖

發(fā)表在《天文雜志》上的一項新研究表明，我們星系中的流浪行星的數(shù)量有數(shù)百億，甚至有可能高達數(shù)萬億。如果得到證實，這意味著銀河系擁有的不受約束的無恒星行星數(shù)量要比恒星的數(shù)量多。這一結(jié)論的預測是為羅曼星系外行星調(diào)查項目而準備的，羅曼星系外行星調(diào)查項目為期5年，計劃將在5到6年后啟動。

為了進行這個調(diào)查，美國國家宇航局計劃于2025年發(fā)射南希·格蕾絲·羅曼太空望遠鏡，這個望遠鏡將持續(xù)掃描天空中一塊狹窄的區(qū)域，以尋找流浪行星。俄亥俄州州立大學天文學家薩姆森·約翰遜和斯科特·高迪共同撰寫的一篇新論文描述，利用計算機模型，羅曼太空望遠鏡預計將會探測并描述出數(shù)百個流浪行星的特征。這個有限的數(shù)據(jù)樣本將使天文學家能夠推測出整個銀河系中流浪行星的總數(shù)，如前所述，預計數(shù)量將是巨大的。

藝術(shù)家描繪的南?！じ窭俳z·羅曼望遠鏡，計劃于2025年發(fā)射。圖片來源：美國國家航天宇航局。

到目前為止，天文學家只發(fā)現(xiàn)了一小部分流浪行星，而流浪行星是出了名的具有危害性且難以探測的。約翰遜在《俄亥俄州州立新聞報》中說:“要真正了解完整的畫面，我們最好是借助像羅曼望遠鏡那樣的觀測設(shè)備?！彼€補充說，“這是一個全新的科學領(lǐng)域?！?/p>

對于這些無恒星行星，我們所知甚少，包括它們誕生的環(huán)境。這些行星可能在恒星周圍形成，然后在強大的引力擾動下被拋入星際空間。也有可能這些行星是在沒有母恒星的情況下形成的，它們是從密集的氣體云和塵埃中形成的，其過程與恒星誕生的過程類似。羅曼太空望遠鏡收集到的數(shù)據(jù)將可以驗證這些理論。

雖然以傳統(tǒng)的方法很難探測出流浪行星，但是天文學家可以敏銳捕捉到行星大小的物體在太空中疾馳所具有的特征，也就是它們產(chǎn)生的扭曲時空力。為此，羅曼星系外行星調(diào)查團隊將使用一種叫做引力微透鏡的方法。美國國家航天局解釋道:

在我們的有利觀測點，也就是如果一顆流浪行星與一顆更遙遠的恒星緊密地連成一條直線時，該恒星的光在穿過疾馳而行的行星周圍的時空時會發(fā)生時空彎曲。到時候，這顆行星就像一個天然的放大鏡，放大了背景恒星發(fā)出的光。天文學家認為，當恒星和行星練成一條直線時，恒星的亮度會出現(xiàn)一個尖峰。通過測量尖峰隨時間的變化就可以推斷出這顆流浪行星的質(zhì)量。

傳入微透鏡的信號既很短暫又很簡短，持續(xù)時間不超過幾個小時或幾天，但羅曼太空望遠鏡將具備足夠的靈敏度來完成這項任務(wù)。據(jù)報道，背對太陽并且位于太空中的天文臺在探測流浪行星方面的效率將比之前的方法(如地面上望遠鏡)高出10倍。

在計劃好的微透鏡調(diào)查項目中，羅曼望遠鏡將搜索星系中一條狹長的區(qū)域，該區(qū)域?qū)牧_曼望遠鏡所在位置一直延續(xù)到銀河系的中心，搜索距離達24000光年。羅曼望遠鏡將連續(xù)數(shù)月盯著天空中的同一塊區(qū)域，希望能探測到所需要的引力微透鏡的特征。

這項技術(shù)應(yīng)該會足夠靈敏，可以探測到像火星這樣質(zhì)量很小的行星（地球的質(zhì)量相當于火星質(zhì)量的10倍）。通過引力微透鏡技術(shù)揭示出行星質(zhì)量，以及對流浪行星的普查，可以提升對這些物體是如何形成的理解。

如前所述，該調(diào)查預計將捕捉到數(shù)百顆流浪行星的蹤跡。如果羅曼望遠鏡發(fā)現(xiàn)的數(shù)量少得多，甚至沒有發(fā)現(xiàn)任何流浪行星，天文學家顯然將不得不重新評估他們對這個項目的看法或修正他們的探測方法。然而，如果即將進行的調(diào)查符合我們的預期，這就意味著我們銀河系中流浪行星的總數(shù)是天文級的數(shù)字，這也意味著這些黑暗的、自由漂浮的物體是銀河系中無處不在的固有之物。

這是非常聳人聽聞的。

BY: George Dvorsky

FY: 靜守蔡徐坤

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