科学家用微引力透镜探测到一群神秘“流浪”行星，不受恒星约束

来源：中国数字科技馆

近期，一个英国研究团队发现了关于一群神秘“流浪”行星（free-floating planet）的诱人证据，这些行星可能单独存在于外层空间，不受任何宿主恒星约束。

7月6日发表在《皇家天文学会月刊》（Monthly Notices of the Royal Astronomical Society）上的新发现，其实是数十个自由漂浮的行星质量物体（FFP）。其中，他们新发现了4个持续时间（0.1 天内）非常短的地球质量FFP事件。

这项研究由英国曼彻斯特大学的伊恩·麦克唐纳(Iain McDonald)领导，使用了2016年美国宇航局（NASA）开普勒太空望远镜K2任务阶段获得的数据。在这两个月的活动中，开普勒望远镜每30分钟就对银河系中心附近数百万颗恒星的密集区域进行一次监测，以发现罕见的引力微透镜现象。

据悉，“流浪”行星用普通手段难以观测。但它的引力可以偏折光线，在位置合适时可以引发微引力透镜现象，从而能被我们观测。

研究小组发现了27个短时间的候选微透镜信号（microlensing signals），它们在1小时到10天的时间范围内变化。其中许多是以前从地面同时获得的数据中看到的。然而，其中4个最短的事件，是来自于和地球质量类似的流浪行星。

这些新出现的事件，并没有显示出可能来自主星的更长的伴随信号，这表明——这些新出现的FFP事件，可能是自由漂浮的行星。

这类行星，可能最初是在主恒星周围形成的，然后被系统中其他更重的行星的引力拉出。

85年前，阿尔伯特·爱因斯坦就已经根据他的广义相对论预言了微透镜效应（microlensing），它描述了背景恒星发出的光如何被前景中其他恒星的存在暂时放大。这就产生了持续数小时到数天的短暂亮度暴。

在我们的银河系中，大约每百万颗恒星中，就有一颗在任何时候都明显受到微透镜效应的影响，但其中只有百分之几被认为是由行星引起的。

开普勒望远镜的设计初衷，不是为了利用微透镜来寻找行星，也不是为了研究星系内部密度极高的恒星场。这意味着，必须开发新的数据简化技术，来寻找开普勒数据集中的信号。

“这些信号很难找到。我们的观测结果，是用一架年事已高、视力模糊的破旧望远镜对准天空中最密集的区域得到的，那里已经有数千颗亮度不同的明亮恒星，以及数千颗掠过地球的小行星。从这些不和谐的观测中，我们试图提取由行星引起的微小的、特有的亮度，而我们只有一次机会，在它消失之前看到信号。这就像只用一个手持手机，在高速公路上寻找萤火虫的闪烁一样简单。”Iain McDonald解释称。

确认自由漂浮行星的存在和性质，将是NASA南希·格蕾丝·罗曼太空望远镜(Nancy Grace Roman Space Telescope)和欧洲航天局欧几里得任务(ESA Euclid mission)的主要关注点，这两项任务都将优化，以寻找微透镜信号。