ITBear旗下自媒体矩阵:

天文学新突破:流浪行星质量与距离首次被精准“锁定”

   时间:2026-01-11 02:09:45 来源:快讯编辑:快讯 IP:北京 发表评论无障碍通道
 

在浩瀚宇宙中,大多数行星沿着既定轨道围绕恒星运行,但也有一些行星因未知原因脱离轨道,成为在星际空间中独自漂泊的“流浪行星”。这些神秘的天体不围绕任何恒星运转,也不反射恒星光芒,因此极难被探测到。然而,天文学家近期取得了一项突破性进展——他们首次同时测定了一颗流浪行星的质量和与地球的距离,为研究这类特殊天体提供了关键数据。

传统系外行星探测方法高度依赖宿主恒星的存在。例如,凌日法通过观测行星遮挡恒星光线时的亮度变化来发现行星,而径向速度法则通过检测恒星因行星引力产生的微小摆动来确认行星。然而,流浪行星没有宿主恒星,且自身不发光,这使得传统方法完全失效。天文学家唯一能借助的,是微引力透镜效应——当流浪行星恰好经过遥远恒星与地球之间时,其引力会像透镜一样弯曲并放大背景恒星的光线,从而被望远镜捕捉到。

尽管微引力透镜能揭示流浪行星的存在,但长期以来存在一个技术难题:由于无法同时确定行星与地球的距离,天文学家只能根据光线变化曲线估算行星质量,而相同的光线变化可能由不同质量和距离的组合产生,这种现象被称为“质量-距离简并”。这一限制导致此前发现的流浪行星质量大多只能给出范围,而非精确值。

此次突破得益于一次罕见的几何排列。编号为KMT-2024-BLG-0792和OGLE-2024-BLG-0516(由不同团队独立命名)的流浪行星在经过银河系内一颗红巨星前方时,其微引力透镜效应被地球上的多台望远镜以及欧洲航天局的盖亚太空望远镜同时观测到。更关键的是,盖亚当时恰好处于能精确测量视差的位置——通过对比不同观测点的时间差异和光线放大程度,研究团队首次打破了“质量-距离简并”的限制,同时计算出行星的质量和距离。

数据显示,这颗流浪行星的质量约为木星的22%,略低于土星,距离地球约3000秒差距(近1万光年)。光谱分析进一步确认,其经过的背景恒星是一颗红巨星。研究团队指出,此前发现的流浪行星质量普遍低于木星,支持它们起源于原行星盘后被抛出的理论;而更大质量的自由漂浮天体更可能是褐矮星——这类“失败恒星”因质量不足无法点燃核聚变,但质量又超过行星上限。

这一发现还为理解“爱因斯坦沙漠”现象提供了线索。微引力透镜事件在行星质量与距离的分布图中存在一段空白区域,被称为“爱因斯坦沙漠”,它恰好位于行星与褐矮星的分界线上。研究认为,这一空白反映了动力学过程的差异:质量更大的天体因引力束缚更强,被抛出的概率更低,因此更可能留在原行星系统中或处于宽轨道上,而非成为流浪行星。

“剧烈的引力相互作用不仅塑造了束缚态行星的轨道特征,也决定了哪些天体会被驱逐成为流浪行星。”研究论文写道。此次突破不仅为流浪行星的起源研究提供了直接证据,也展示了多望远镜协同观测与微引力透镜视差测量的潜力。随着更多类似事件的被发现,人类对这类孤独旅行者的认知或将迎来全新篇章。

 
 
更多>同类资讯
全站最新
热门内容
网站首页  |  关于我们  |  联系方式  |  版权声明  |  争议稿件处理  |  English Version