银河系中可能存在大量流浪星球 _ 游民星空 GamerSky.com
gamersky
原文连接：点击查看
翻译：LF
校对：童牧天
编排：Asensiosh
宇宙中的流浪星球
流浪星球，即那些不围绕恒星运行，而是在太空中自由漂浮，漫无目的飞行的行星。在我们的银河系中，流浪星球可能极其常见。根据《天文学杂志》上发表的一篇新论文，美国宇航局即将发射的南希·格蕾斯·罗曼太空望远镜将探测到至少250颗这样质量和火星差不多的流浪星球。
流浪星球是质量相当于行星的宇宙中的流浪者，我们至今尚不清楚它们的起源。
与那些常见的被主恒星绑定的行星类似，流浪星球可能也是在年轻恒星周围的气体盘中形成。但在形成后，它们可能在系统中其他行星的相互作用被弹了出来，甚至可能被掠过的恒星“拐”走了。
又或者说，类似于恒星，流浪星球早在尘埃与气体旋转时就形成了。
俄亥俄州立大学天文学系的研究员，论文的共同作者斯科特·高迪教授说：“宇宙中可能充满了这类流浪行星，而我们此前对此一无所知。”
论文第一作者，俄亥俄州立大学研究生萨姆森·约翰逊说“如果没有像罗曼望远镜那样彻底的天基微透镜巡天，我们甚至永远都不会发现这些流浪星球。随着我们对宇宙认知的深入，我们意识到我们的太阳系可能很不寻常。有了罗曼望远镜的帮助，我们可以通过研究流浪星球对宇宙造物的蓝图有更深了解。识别这些行星将有助于科学家推断出我们银河系中这些流浪行星的总体数量。”
流浪星球的艺术想象图
图片来源：美国宇航局/加州理工喷气推进实验室/R.赫特，加州理工学院
罗曼望远镜计划
罗曼望远镜将尝试进行第一次流浪行星的“人口普查”。该望远镜以美国宇航局第一位首席天文学家的名字命名，她也被称为哈勃太空望远镜之母。
约翰逊说：“设计罗曼望远镜不仅是为了定位银河系中这些自由漂浮的行星，也是为了检验这些行星对应的形成模型和相关理论。”
研究小组的研究表明，罗曼望远镜对这些自由漂浮行星的探测灵敏度可能是现有地面望远镜的10倍。 罗曼将聚焦于银河系内的行星，覆盖从我们的太阳到银心之间大约24000光年的范围。
“目前我们已经发现了几颗流浪星球，但为了得到更宏大的图景，我们寄希望于罗曼望远镜，”约翰逊说，“这是一个全新的领域”。
罗曼望远镜计划在未来五年内发射，它将使用一种叫做微引力透镜的技术来寻找流浪星球。
南希·格蕾斯·罗曼太空望远镜想象图
图片来源：美国宇航局
这种技术依赖于通过恒星的光线会受到来自恒星和行星的引力而偏折角度的特性来判断流浪星球的存在和位置。
微引力透镜效应基于爱因斯坦的广义相对论，使得望远镜能够在距离地球数千光年远的地方发现行星——这比其它行星探测技术的上限要远得多。
但由于微引力透镜效应只有在流浪星球与光源恒星的光路与地球共线时才能被观测到，某些特殊星球可能每过几百万年才有可能被观测到。
由于流浪星球漂浮在太空之中，其附近没有恒星，因此望远镜必须高度灵敏，才能探测到这种微引力透镜效应。
微引力透镜效应造成的星光扭曲
图片来源：美国宇航局
路易斯安那州立大学物理和天文学系的研究员马修·佩妮博士表示：“来自流浪星球的微引力透镜信号只持续几个小时到几天，然后就永远消失了。因此，即使我们有多架望远镜，也很难捕捉到这些信号。”
论文作者估计，罗曼望远镜将发现大约250颗自由漂浮的、比火星更大的行星。
约翰逊说：“这些行星上不太可能有生命存在。它们可能会非常寒冷，因为它们附近没有恒星。如果我们能够发现更多低质量的流浪星球，我们可以进一步了解这些孤独的星球被星系“流放”时的相关机制，例如是否有其它物质弹出。这有助于我们进一步了解行星形成过程。”