科学家们发现了四颗新发现的、大小与地球相当、没有太阳的流浪行星

天文学家巧妙地重新利用旧技术,在银河系的“草垛”中找到了这些行星“针”。
A bluish planet floats in space without a star to orbit
一张艺术概念图,描绘了一颗木星大小的自由漂浮的流浪行星。科学家们刚刚在银河系核球附近发现了四颗新的类地大小的流浪行星。 NASA

天文学家刚刚探测到四颗新的类地大小的系外行星,它们在银河系核球附近自由漂浮——核球是我们银河系中心区域的尘埃、气体和恒星的集合。但与地球不同的是,这些行星不属于任何太阳系。它们是自由漂浮的流浪者。 

科学家们通过已退役的开普勒 K2 任务的数据发现了这四颗新发现的行星。在其服役期间,开普勒太空望远镜扫描了银河系核球,并收集了引力微透镜信号。引力微透镜是一种即使物体发出的光非常微弱,也能用于探测包括行星在内的天体的现象。在分析了开普勒的数据后,研究人员发现,记录到的四个信号与类地大小的行星信号一致。相关发现已发表在《皇家天文学会月报》上。

信号模式表明,这些新发现的行星中没有一颗拥有伴随的恒星,因此它们是自由漂浮的,即流浪行星。自由漂浮行星很可能最初是围绕恒星运行的普通行星,但在附近其他天体的引力扰动下,它们的轨道被打乱,从而变成流浪行星。 

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这些新发现中值得称赞的是,科学家们能够以创新的方式利用旧技术。开普勒实际上并非设计用于探测引力微透镜事件,也不是为了窥探我们银河系密集的核心。科学家们不得不进行大量的 数据排序和清理工作,才能梳理出他们的发现。 

“这些信号非常难以寻找,”公开大学天文学家、首席作者伊恩·麦克唐纳(Iain McDonald)在声明中说。“我们的观测对一架年迈、视力模糊的望远镜进行了指向,观测对象是天空中最拥挤的区域之一,那里已经有数千颗亮度变化的明亮恒星,还有数千颗小行星划过我们的视野。”

在搜寻行星时,尤其是那些没有恒星光芒伴随的行星,很难过滤掉所有其他的杂音,并在黑暗中找到那些天体。麦克唐纳补充道:“在这片嘈杂的环境中,我们试图提取由行星引起的那微弱、特征性的亮度变化,而我们只有一次机会看到信号,一旦错过就没了。这就像用一部手持手机,在高速公路上寻找一只萤火虫的短暂闪烁一样困难。”

这篇新论文的作者写道,银河系中很可能还有许多类地大小的天体游民,而即将推出的采用更新技术的新太空任务很可能会发现其中的一些。美国宇航局(NASA)的南希·格蕾丝·罗马空间望远镜(计划于 2020 年中期发射)和欧洲空间局(ESA)的欧几里得号(计划于明年发射)都将利用引力微透镜信号来确认自由漂浮行星,作为其任务的一部分。也许很快我们就能对这些流浪行星的数量有一个精确的估计。 

 

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Hannah Seo

特约撰稿人,科学

Hannah Seo 是 Popular Science 的科学撰稿人。她于 2020 年以实习生身份加入,此后一直为 Popular Science 的网站和季度杂志定期投稿。Hannah 的报道涵盖了从 COVID-19 到罕见的考古发现等各种主题,她总是乐于讨论奇特的海洋生物或神经心理学的奥秘。


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