

自1995年以来,科学家们已经发现了超过5000颗系外行星——即我们太阳系以外的其他世界。但是,虽然空间研究人员在发现大行星方面取得了很大进展,但较小的行星却一直难以探测。
然而,一种名为微引力的新型天文学探测技术正开始填补这些空白。来自韩国微引力望远镜网络(KMTNet)的专家最近利用这种方法定位了三颗与木星和土星大小相当的新系外行星。他们于4月11日在《天文学与天体物理学》杂志上公布了这些发现。
微引力是如何工作的?
大多数系外行星是通过凌日法发现的。这是指科学家们利用开普勒太空望远镜和詹姆斯·韦伯太空望远镜等天文台观察来自恒星的光线强度下降。
与此同时,引力微引力(通常简称为微引力)涉及搜寻深空中的亮度增加。这些明亮的光芒来自于行星及其恒星弯曲更遥远恒星的光线,根据爱因斯坦的相对论规则进行放大。你可能听说过用于星系的引力透镜效应,它的物理原理基本相同,但规模要大得多。

这些新发现特别独特,因为它们是在部分数据中发现的,天文学家只观测到了事件的一半。
“微引力事件有点像超新星,我们只有一次机会去观测它们,”NASA喷气推进实验室的天文学家Samson Johnson说道,他并未参与这项研究。
由于天文学家只有一次机会,并且不总是知道事件何时会发生,因此他们有时会错过一部分观测。“这就像是只用一半的食谱来制作蛋糕,”Johnson补充道。
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这三颗新行星的名字都是长串的字母和数字的序列号:KMT-2021-BLG-2010Lb、KMT-2022-BLG-0371Lb和KMT-2022-BLG-1013Lb。这些世界分别围绕着不同的恒星运行。它们的质量分别相当于木星、土星以及略低于土星的质量。
尽管研究人员只观测到了每颗行星的部分微引力事件,但他们能够排除其他能够自信解释这些信号的场景。这项工作“表明,即使数据不完整,我们也能了解这些行星的有趣信息,”俄亥俄州立大学天文学家Scott Gaudi说道,他并未参与发表的论文。
系外行星的搜寻仍在继续
新研究的合著者、哈佛-史密森天体物理学中心的Jennifer Yee表示,微引力“与其他系外行星搜寻技术高度互补”。根据Gaudi的说法,它能够探测到当前技术无法探测到的行星,包括大小与木星的卫星盖尼米德相当的行星,甚至质量是地球月球几倍的行星。
Gaudi说,微引力的优势在于“它是一个人口普查机器,所以你可以探测到很多行星。” 这种探测各种大小行星的能力对于天文学家完成他们广泛的系外行星普查至关重要,以确定最常见的行星类型以及我们自己太阳系的独特性。

天文学家们正在通过KTMNet等新的系外行星发现来磨练他们的微引力技能,确保在未来几年新太空望远镜投入使用之前,他们知道如何处理这类数据。例如,当罗马空间望远镜在本十年中期发射时,微引力将是其计划任务的重要组成部分。
Gaudi说:“我们将使我们已知的行星数量增加数千颗,甚至可能更多。我们从开普勒是明星,到TESS(NASA的凌日系外行星巡天卫星)是明星……在其时代,罗马(和微引力)将是明星。”