被发现的现的星球系中星流氓地球质量星球自由漂浮在银河系中而没有恒星

2022-02-11 22:44:00管琬发导读如果一个太阳系是一个家庭，那么无论是流氓否愿意，一些行星都会提前离开家。地球一旦他们离开了家人的质量自由引力怀抱，他们注定会永远穿越星际空间，漂浮不受

如果一个太阳系是银河有恒一个家庭，那么无论是而没否愿意，一些行星都会提前离开家。现的星球系中星一旦他们离开了家人的流氓引力怀抱，他们注定会永远穿越星际空间，地球不受任何恒星的质量自由束缚。

天文学家喜欢将这些漂流者称为“流氓行星”，漂浮他们在寻找它们方面变得越来越好。银河有恒一组天文学家发现了其中一种与流星或地球质量大致相同的而没流氓。

在深空发现不发光的现的星球系中星东西极具挑战性。但是有两个组织正在这样做。它们是光学引力透镜实验(OGLE)合作和韩国微透镜望远镜网络(KMTN)合作。

现在，来自这两个小组的一组科学家宣布发现了低质量的流氓行星。附近没有恒星，并且它与地球的距离尚未确定。研究小组说，这证明了微透镜技术可以有效地发现在太空中自由漂浮的地球质量行星。

提出这一发现的论文的标题为“在最短时间尺度的微透镜事件中检测到的陆地质量流氓行星候选者”。列出了30位作者作为此项工作的作者，主要作者是加州理工学院天文学的博士后学者PrzemekMróz。该论文可在印前网站arxiv.org上找到。

该动画显示了引力微透镜如何揭示岛上的世界。当看不见的无赖行星经过距离我们有利位置的更遥远的恒星前方时，恒星发出的光会在绕过弯曲的时空时发生弯曲。该行星就像宇宙放大镜一样，放大了背景恒星的亮度。图片来源：NASA的戈达德太空飞行中心/ CI实验室

天文学家认为，在太阳系初期，一些低质量的行星将从恒星的引力中弹出。在早期，事情可能会很混乱，恒星与所有行星之间的引力相互作用有时会把小行星送入太空以自生自灭。这组作者写道：“根据诸如核心增生理论之类的行星形成理论，喷射出的行星的典型质量应该在0.3到1.0个地球质量之间。”

在浩瀚的太空中找到这些微小的物体需要一种创新的方法：引力透镜。

引力透镜需要两件事：一个遥远的光源(通常是星星)和一个质量足够近的物体，可以充当透镜并弯曲来自光源的光。在这种情况下，低质量行星充当镜头。而且，根据远处恒星发出的光受前景物体影响的程度，天文学家可以学到很多东西。

相对较小的物体(例如低质量的行星)也不会弯曲太多的光，也不会弯曲太久。在他们的论文中，作者说：“由于地球质量的流氓行星引起的微透镜事件预计将具有非常小的角爱因斯坦半径(.1 µas)和非常短的时标(0.1天)。” 这组作者说，这是“迄今为止发现的最极端的短时尺度微透镜”。

在过去的几十年中，系外行星的知识激增。现在我们知道成千上万的行星，并且我们希望几乎每颗恒星都拥有行星。所有这些知识导致了行星和太阳系形成的更新理论和模型。这些模型表明，应该有许多流氓行星从其系统中弹出。

接近恒星的地球大小的流氓行星的艺术家渲染。信用：克里斯汀·普里亚姆(CfA)

理论研究表明，银河系中可能有数十亿甚至数万亿个自由漂浮的行星。在他们的工作中，作者列出了这些行星最终变成孤立行星的方式：行星-行星散射;巨型行星之间的动力学相互作用导致较小的内部行星的轨道破坏;二元或三元系统中的恒星与恒星团之间的相互作用;恒星飞过 以及主星越过主要序列的演化。

微透镜提供了一种寻找这些小流氓行星的方法。但这很难。问题不在于他们的昏暗。由于体积小，这么小的物体的微透镜事件发生的时间很短。新发现的行星被命名为“ OGLE-2016-BLG-1928”，是在仅持续41.5分钟的微透镜事件中被发现的。收集详细数据的时间不多。

之前仅发现了另外四个像这样的小型无赖行星，每个行星都是在短时间微镜事件中发生的。作者写道，这些事件加在一起“为银河系中大量流氓行星提供了强有力的证据”。

研究人员不仅在检测到该事件，而且在确定它确实是行星方面面临许多困难。

他们写道：“就像其他短时间尺度的微透镜事件一样，我们不能排除遥远的恒星伴侣的存在。” 他们能够将任何恒星伴星排除在仅8个AU的距离之外。但是许多行星绕其恒星运行的距离远大于此。

研究中的这张图显示了在微透镜事件中充当光源的恒星。红点表示银河凸起中的红色巨星，蓝点表示银河系盘中的主要序列恒星。盖亚数据表明，源恒星是银河隆起中的红色巨星。图片来源：Mroz等，2020年

该论文说，还发现该行星“……处于检测短时尺度微透镜事件的当前极限的边缘”。作者说，这指出了搜索此类事件的难度。也用相对较少的数据点检测到该事件：仅15个(11个来自OGLE，4个来自KMTN。)

检测中的数据点数量少意味着“光曲线的下降部分没有完全被观察覆盖”。数据不足意味着微透镜事件的性质存在一些不确定性，而实际上它是一颗行星。这种不确定性的部分原因是背景恒星本身。

作者写道：“源恒星位于色度图上的红色巨星分支中，并且已知一些巨星会产生恒星耀斑。” 他们是否可以最终排除恒星耀斑而不是流氓星球的原因?“ ...事件的属性(持续时间，幅度和光曲线形状)与耀眼的恒星不匹配。” 他们得出结论。

但是即使存在不确定性，这一发现仍然很重要。他们写道：“因此，该镜头是迄今为止发现的陆地质量流氓行星的最佳候选者之一。” 即使它们对物体的质量测量有些矛盾，但事件的其他属性是“……与镜头是亚地球质量的物体一致，在距行星约8 au的投影距离处没有恒星伴侣”。

流氓行星拥有几乎零的生存潜力，因此它们可能不会像寻找系外行星一样成为重要的研究领域。但是它们仍然很有趣，并且像其他所有东西一样，它们掌握了自然界如何运作的线索。

将来，南希·格雷斯(Nancy Grace)罗马太空望远镜将协助寻找流氓行星。它的任务很多，包括暗能量之类的巨大问题，以及系外行星成像和获取其大气光谱等急切需要完成的任务。

但其工作的一部分还在于找到像火星一样小的自由漂浮的流氓行星。超强大的太空望远镜将进行一次大型微透镜调查，以发现更多这样的行星。它的发现将帮助我们更好地了解我们自己的太阳能系统如何与其他系统堆叠在一起。

哥伦布俄亥俄州立大学的研究生萨姆森·约翰逊(Samson Johnson)在新闻稿中说：“随着我们对宇宙的了解扩大，我们已经意识到我们的太阳系可能是不寻常的。” “罗马将通过研究流氓行星来帮助我们更多地了解我们如何适应宇宙的事物。”