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  这是一幅示意图,显示一颗木星大小的流浪行星游荡在广袤的太空中,没有绕转的中央恒星。

  据英国《自然》杂志网站报道,在银河系的广袤空间中,散布着许多木星大小的天体。这些行星级别的天体并不像其他行星那样围绕一颗恒星运行,而是直接围绕银河系的中心公转。而根据一项最新的研究发现,这样的流浪行星可能还并非少数,它们的数量甚至可能相当于天空中恒星数量的两倍。

  耶鲁大学的天文学家德布拉·费舍(Debra Fischer)评价道:“如果这一结果被证实,它对行星形成理论的影响将是深远的。”

  为了搜寻这些流浪者,天文学家们将望远镜指向围绕银河系核心的一片区域,称为 “银河核球”。利用引力微透镜效应,科学家们首次成功地找到10颗木星质量的流浪行星。随后,科学家们根据探测效率,微透镜事件发生概率,以及恒星和行星发生微透镜事件的几率对银河系中这样的流浪行星总数进行了估算。他们得到的最终结果是大约4000亿颗。这一数字远远超过银河系中主序星的数量,几乎相当于银河系中全部恒星数量的两倍。我们的太阳也是一颗主序星。他们的这项研究成果已经发表在19日出版的《自然》杂志上。

  数量出乎意料

  这项研究的作者,日本大阪大学的天体物理学家Takahiro Sumi说这样的结果让他吃了一惊。他说:“现有的行星形成理论早已预言了流浪行星存在的可能性,但是没人知道它们究竟有多少。”

  并且,根据目前的行星形成理论,质量较小的行星更有可能会被从形成中的行星系中踢出,这也就意味着银河系中可能存在更多更小质量的流浪行星。正如费舍所说:“它们可能遍布银河系。”

  Sumi和其他来自天体物理学为透镜效应观测小组(MOA)的专家,以及来自另一个小组:光学引力透镜实验(OGLE)的科学家们通力合作,采用微引力透镜效应观测方法找到了这些隐匿的流浪天体。引力透镜(Gravitational Lensing)现象的出现基于爱因斯坦的理论,广义相对论预言在重力场作用下,光线会发生弯曲。当一颗天体通过观察者视线方向时,它会阻挡来自遥远背景恒星的光,并且在其自身引力场作用下导致背景恒星的光被弯曲并聚焦放大。在这种情况下,背景恒星会突然变亮,随后暗淡,并且其变化的模式和一般的恒星闪烁不同。从背景恒星变亮的持续时间,科学家们可以计算出前景上阻挡视线的那颗天体的质量大小。

  格里高利·劳夫林(Gregory Laughlin)来自加州大学圣克鲁兹分校,他认为研究者们在排除这种亮度变化的其他可能解释方面做得很好。但是他同时也表达了自己的观点,那就是不应该依据此次发现的“流浪木星”的数量来估算更小质量流浪行星的数量,因为那样就等于默认这两种行星的形成机制是相同的。他说:“我想这其中可能包含有另一种不同的形成机制,比方说更像一颗校质量恒星的形成过程。当然了,这只是一种猜想。”

  旅途中的生命

  美国加州理工学院的行星科学家大卫·史蒂文森(David Stevenson)正在考虑这种流浪行星的表面温度和那些“正常”的,围绕一颗中央恒星运行的行星相比存在何种差异。他说,如果现在木星被一脚踢出太阳系,它的表面温度只会下降大约15度,尽管对于生命居住而言,木星仍然是个不适合的环境,但是这种下降幅度真的很小,让人印象深刻。不过他同时表示,如果这样被踢出去的行星质量真的非常巨大,它很可能会成功保留住它的卫星,一起在太空中游荡。这些卫星或许有可能会成为生命生存的温床。

  史蒂文森还表示,一颗地球大小的行星一旦被踢出行星系,它仍然有可能保住其地表的液态水。尽管恒星际空间非常寒冷,但是只要它拥有富含氢气的大气层就可以做到。因为富含氢气的大气层拥有强大的蓄热能力。在这种情况下,这颗行星的地表温度可以达到大约300K(约合27摄氏度)。这样的环境下完全可以存在液态水的海洋。

  论文作者之一,来自美国印第安纳州圣母大学的天体物理学家大卫·伯内特(David Bennett)同意这样的观点,即生命有可能生存于这些流浪的孤儿行星表面。他同时表示,他们下一步的工作目标是确认此次发现的流浪行星确实没有绕行的母恒星,以及进一步分析观测数据,来寻找更小质量的孤儿行星,即那些仅有土星或海王星质量的流浪行星天体。

  在不久的将来,随着美国宇航局的广角红外巡天望远镜(WFIRST)的升空,人们将有望首次找到地球大小的流浪行星。借助其空前的灵敏度,科学家们将能够分辨出由于地球大小的小质量前景天体引发的微弱引力透镜效应。

  对此,俄亥俄州立大学的天体物理学家斯科特·高第(Scott Gaudi)说:“寻找地球大小的流浪行星?这想法听上去真是非常有趣。”

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channelId 1 1 银河系流浪行星或达4000亿颗:比恒星多两倍 1 据英国《自然》杂志网站报道,在银河系的广袤空间中,散布着许多木星大小的天体。这些行星级别的天体并不像其他行星那样围绕一颗恒星运行,而是直接围绕银河系的中心公转