中国科学家首次确认“流浪”行星真实身份

多年来，天文学领域陆续发现了几颗在星际间独自移动的神秘天体，被归为“流浪行星候选体”。但这些天体究竟是不是一颗真正的行星，始终缺乏直接、无争议的科学证据。近期，北京大学物理学院天文学系东苏勃教授带领团队，借助一次罕见的空间与地面同步观测的良机，首次对流浪行星候选体进行了质量的直接测量，确认其质量与土星相似。这项首次为“流浪”行星明确身份的成果已于2日凌晨发表于国际权威期刊《科学》，并获得高度评价。审稿人认为：“这项突破对理解行星的形成与动力学演化有着里程碑意义。”

据东苏勃介绍，所谓流浪行星，是指那些没有环绕任何恒星，孤身在星际空间游走的星体。当它们从背景恒星前方掠过时，会通过引力弯曲星光，使恒星瞬间变亮，这种现象被称作微引力透镜事件。迄今，借助地面巡天望远镜，天文学家共记录到约十个流浪行星候选体。然而，这些天体的关键属性——质量，过去始终无法准确独立测量。也就是说，对于它们的真实身份和类别，只能依赖统计模型进行大致判断，缺少直接证据。

转机在2024年5月3日到来。当时，韩国KMTNet与波兰OGLE项目的地面望远镜联手探测到“KMT-2024-BLG-0792/OGLE-2024-BLG-0516”这一候选体信号，事件持续仅两天。研究团队敏锐地察觉到，欧洲空间局的盖亚卫星正好在这个区域同步进行观测。以往，盖亚平均每月才会扫描同一区域，很难碰巧观察到如此短促的事件。巧的是，这一次盖亚不仅在关键时刻观测到了事件，还因轨道特殊，完整覆盖了长达16小时的亮度峰值区间，多次采集数据。这种罕见的天文巧合，是盖亚十余年运行里唯一一次。

研究团队把握住了这宝贵的窗口，成功测量出“微引力透镜视差”效应。东苏勃解释说，这一原理如同利用距离极远的“双眼”观察同一个目标。盖亚与地面望远镜组成的基线长达150万公里，远超人眼的几厘米瞳距。具体而言，因视差效应，盖亚视角下事件峰值到来的时间比地面望远镜延后约两个小时。正是这一时差，为团队提供了测算候选体距离和质量的关键信息。

最终数据分析显示，这次微引力透镜事件的产生者，其质量为木星的一成到两成之间，相当于土星，排除了其属于褐矮星或普通恒星的可能。这一发现首次明确证明了其就是一颗行星。东苏勃指出：“我们的研究意味着银河系中可能存在大量被母星系统抛出、独自流浪的行星。”

据悉，该成果不仅使流浪行星研究进入了精确测量新时代，还推动了微引力透镜视差技术的进步，为未来空间望远镜规模化探测此类天体建立了新方法。《科学》另一位审稿人评价道：“此成果令人振奋，凸显了地面与空间协同观测的独特优势，为Roman空间望远镜等新一代项目提供了重要借鉴。”

东苏勃透露，美国航天局今年稍后计划发射的Roman空间望远镜，或将系统性地发现数百颗流浪行星。我国具有自主知识产权的空间站巡天望远镜（CSST）也即将在近期升空，其卓越的观测能力极其适合此类搜寻。此外，“地球2.0”（ET）科学卫星同样将流浪行星探测列为重要目标。这些高端设备有望帮助科学界从大样本角度解答关键问题：银河系究竟有多少流浪行星？什么样的行星最易被驱逐？

“目前，对流浪行星这一特殊族群的认识还仅仅是开端。”东苏勃总结说，“我期待CSST、ET和Roman等下一代空间巡天望远镜能推动流浪行星探测上新台阶，让我们更全面了解银河系行星系统的形成和演化过程。”舆情网