在银河系里发现了一颗迄今为止最小的流浪行星_风闻

　　翻译：黄雪妮

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　　来源网址：

　　https://phys.org/news/2020-10-earth-sized-rogue-planet-milky.html

我们的星系可能充满了流浪行星，它们不被任何恒星的引力束缚。由波兰天文学家带领的一支国际科学家小组近日宣布发现了迄今为止最小的流浪行星。

　　流浪行星的微引力透镜效应（艺术想象图）

　　资料来源:Jan Skowron /华沙大学天文台

　　到目前为止，我们已经发现了4000多颗系外行星。尽管许多已知的系外行星与我们太阳系的行星并不相似，但它们却有一个共同点——它们都围绕着恒星运行。然而，行星的形成和演化理论预言自由飘浮的行星是存在的。几年前，来自华沙大学天文台光学引力透镜实验(OGLE)小组的波兰天文学家首次提供了银河系中存在此类行星的证据。在近日的《天体物理学杂志快报》上，OGLE的天文学家宣布发现了迄今为止最小的流浪行星。

　　系外行星很少能被直接观测到。通常，天文学家是通过观察行星的寄主星发出的光来探测行星。例如，如果一颗行星从其寄主星前经过时，该恒星的亮度就会下降一点儿，从而导致凌星现象。科学家正是通过凌星现象来探测行星的。

　　流浪行星几乎没有辐射，而且它们不围绕任何恒星运行，因此无法用传统的天体物理探测方法发现它们。然而，我们可以通过一种叫做微引力透镜的天文现象来发现流浪行星。微引力透镜效应源于爱因斯坦的广义相对论理论——一个大质量的物体(透镜)可能会使一个明亮的背景物体(光源)的光发生弯曲。大质量天体的引力就像一个巨大的放大镜，使遥远恒星的光发生弯曲和放大。

　　当一颗流浪行星从一颗恒星和观测者之间经过时，它的引力可能会使来自遥远恒星的光线偏转和聚焦。由于图像扭曲，这颗恒星短暂地显得明亮了很多。

　　资料来源:Jan Skowron /华沙大学天文台

　　“如果一个巨大的天体(恒星或行星)从一个地球观测者和一颗遥远的恒星之间经过，它的引力可能会偏转和聚焦来自那颗恒星的光。观测者会发现那颗恒星短暂地变亮了，”Przemek Mroz博士解释道，他是加州理工学院的博士后学者，也是这项研究的主要作者。“观察到微引力透镜现象的概率其实非常的小，因为三个要素——光源、透镜和观察者——必须几乎完全对齐。如果我们只监测一颗恒星，我们可能要花近100万年才能看到它的光被微引力透镜放大，”他补充道。

　　这就是为什么寻找微引力透镜现象要监测银河系中心的数亿颗恒星，从而提高观测到微引力透镜现象的概率。由华沙大学天文学家带领的“OGLE观测”就是在做这样一件事情。OGLE是世界上规模最大、历时最长的巡天项目之一，于28年前开始运行。目前，OGLE的天文学家正在使用智利拉斯坎帕纳斯天文台的1.3米华沙望远镜进行观测。在每个晴朗的夜晚，他们将望远镜对准银河系的中心区域，观察数亿颗恒星，寻找那些改变了亮度的恒星。

　　微引力透镜不依赖于透镜天体的亮度，因此它能够用来探测暗淡或黑暗的天体，如行星。微引力透镜的持续时间取决于透镜天体的质量——质量越小，微引力透镜现象的持续时间就越短。大多数观测到的持续几天的微引力透镜现象，是由恒星引起的。由流浪行星引起的微引力透镜现象，通常仅持续几个小时。通过测量微引力透镜事件的持续时间以及其光变曲线的形状，我们可以估算出透镜天体的质量。

　　这次迄今为止发现的持续时间最短的微引力透镜现象，名为OGLE-2016-BLG-1928，其持续时间仅有42分钟。“当我们刚发现这一现象时，就很清楚它一定是由一个极其微小的天体引起的，”来自华沙大学天文台的Radoslaw Poleski博士说，他是这项研究的合作者。

　　事实上，该事件的模型表明，这个透镜天体的质量肯定小于地球，它可能是一个与火星质量差不多的天体。并且，这个透镜天体可能是一个流浪行星。“如果透镜天体绕着一颗恒星运行，我们就能在事件的光变曲线中探测到这个恒星的存在，” Poleski博士补充道。“我们可以排除在该行星8个天文单位(天文单位是地球到太阳的平均距离)以内有恒星的可能。”

　　在流浪行星微引力透镜效应下的遥远恒星亮度变化。

　　资料来源:Jan Skowron /华沙大学天文台

　　几年前，OGLE的天文学家首次提供了银河系中存在大量流浪行星的证据。然而，这颗新发现的行星是迄今为止发现的最小的流浪行星。“我们的发现表明，自由飘浮的低质量行星可以被地面望远镜探测到，”OGLE项目的Andrzej Udalski教授说。

　　天文学家怀疑，流浪行星实际上是在围绕恒星的原行星盘中形成的(即“普通”行星)，它们是在与其他天体(例如系统中的其他行星)的引力相互作用后，被踢出原来的行星系统。行星形成理论预测，被抛出的行星通常会比地球小。我们能够通过研究流浪行星更多地了解年轻的行星系统动荡的过去，比如太阳系。

　　探测流浪行星是南希·格蕾丝·罗曼太空望远镜的科学任务之一，该望远镜目前由NASA在建，大概会在五年后开始运行。

　　由于这一事件的持续时间很短，需要韩国微透镜望远镜网(KMTNet)收集的额外观测资料来补充。KMTNet是由位于智利、澳大利亚和南非的三个天文望远镜组成的天文望远镜网络。

『天文时刻』 牧夫出品

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　　1965年10月2日池谷－关彗星过近日点(与太阳表面距离约45万公里)时，该彗星在空中异常明亮，比满月时还亮60倍，白天在太阳附近也能看见它，因此它是近千年来最明亮壮观的彗星之一。