在遥远的智利圣地亚哥以北600公里处的托洛洛山巅,一台4米口径的布兰科望远镜正静静地凝视着南半球浩瀚的星空。与此同时,地球的另一端,西湖大学天文团队的科研人员正通过网络,远程操控着这台望远镜,展开一项名为DREAMS巡梦计划的科研探索。
DREAMS,全称为DECam Rogue Earths And Mars Survey,由西湖大学理学院的博士后杨弘靖与哈佛-史密松森天体物理中心的博士后臧伟呈携手领导。该计划的核心目标,是搜寻那些与地球、火星质量相当的流浪行星。
布兰科望远镜,作为此次科研探索的“眼睛”,其观测能力得到了国际天文学界的广泛认可。经过激烈的国际竞争,DREAMS巡梦计划从全球16个提案中脱颖而出,成为美国国家光学-红外天文研究实验室正式批准的两个巡天计划之一。在接下来的三年里,即从2025年至2028年,该计划将获得56个夜晚的宝贵观测时间。
在浩瀚的银河系中,恒星数量估计在千亿至数千亿之间,每一个行星系都有可能孕育出流浪行星。这些无家可归的天体,在宇宙的暗夜中穿行,与繁星擦肩而过,神秘莫测。然而,对于天文学家而言,流浪行星的轨道仍然是一个未解之谜。首要的问题是确定它们的数量,因为这直接关系到行星系统的起源和演化。
由于行星本身不发光,DREAMS巡梦计划采用了微引力透镜技术来间接探测这些流浪行星。该技术利用天体引力对背景恒星光线的弯曲会聚效应,从而揭示出隐藏在其后的行星。据项目组介绍,他们有望在这一计划中发现超过100颗流浪行星,其中包括火星质量甚至月球质量的行星。这一灵敏度,是目前其他同类项目所无法比拟的。
“自由漂浮的流浪行星是银河系中最令人着迷的天体族群之一,”杨弘靖博士表示,“它们可能是行星系统剧烈演化的产物。通过研究它们的质量分布,我们将能够更深入地理解行星系统的形成与演化过程。”
DREAMS巡梦计划的观测天区之一,位于银河系中心附近,这里包含了近亿颗恒星。除了寻找流浪行星外,项目组还将测量宽轨道行星的发生率,并发布上亿颗恒星的光变曲线数据。这些数据将为白矮星、小行星和变星等多个领域的研究提供有力支持。
DREAMS巡梦计划还将与美国宇航局即将发射的罗曼太空望远镜进行深度合作,为其提供前期观测和补充数据。同时,西湖大学天文团队还主导了中国的“系外地球”卫星微引力透镜巡天计划。该卫星计划于2028年发射升空,届时将对数百颗流浪行星进行精确质量测量,其中包括数十颗与地球质量相近的流浪“地球”。