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這是一幅示意圖，顯示一顆木星大小的流浪行星游蕩在廣袤的太空中，沒有繞轉的中央恒星。 北京時間5月20日消息，據英國《自然》雜志網站報道，在銀河系的廣袤空間中，散布著許多木星大小的天體。這些行星級別的天體并不像其他行星那樣圍繞一顆恒星運行，而是直接圍繞銀河系的中心公轉。而根據一項最新的研究發現，這樣的流浪行星可能還并非少數，它們的數量甚至可能相當于天空中恒星數量的兩倍。 耶魯大學的天文學家德布拉·費舍(Debra Fischer)評價道：“如果這一結果被證實，它對行星形成理論的影響將是深遠的。” 為了搜尋這些流浪者，天文學家們將望遠鏡指向圍繞銀河系核心的一片區域，稱為 “銀河核球”。利用引力微透鏡效應，科學家們首次成功地找到10顆木星質量的流浪行星。隨后，科學家們根據探測效率，微透鏡事件發生概率，以及恒星和行星發生微透鏡事件的幾率對銀河系中這樣的流浪行星總數進行了估算。他們得到的最終結果是大約4000億顆。這一數字遠遠超過銀河系中主序星的數量，幾乎相當于銀河系中全部恒星數量的兩倍。我們的太陽也是一顆主序星。他們的這項研究成果已經發表在19日出版的《自然》雜志上。 數量出乎意料 這項研究的作者，日本大阪大學的天體物理學家Takahiro Sumi說這樣的結果讓他吃了一驚。他說：“現有的行星形成理論早已預言了流浪行星存在的可能性，但是沒人知道它們究竟有多少。” 并且，根據目前的行星形成理論，質量較小的行星更有可能會被從形成中的行星系中踢出，這也就意味著銀河系中可能存在更多更小質量的流浪行星。正如費舍所說：“它們可能遍布銀河系。” Sumi和其他來自天體物理學為透鏡效應觀測小組(MOA)的專家，以及來自另一個小組：光學引力透鏡實驗(OGLE)的科學家們通力合作，采用微引力透鏡效應觀測方法找到了這些隱匿的流浪天體。引力透鏡(Gravitational Lensing)現象的出現基于愛因斯坦的理論，廣義相對論預言在重力場作用下，光線會發生彎曲。當一顆天體通過觀察者視線方向時，它會阻擋來自遙遠背景恒星的光，并且在其自身引力場作用下導致背景恒星的光被彎曲并聚焦放大。在這種情況下，背景恒星會突然變亮，隨后暗淡，并且其變化的模式和一般的恒星閃爍不同。從背景恒星變亮的持續時間，科學家們可以計算出前景上阻擋視線的那顆天體的質量大小。 格里高利·勞夫林(Gregory Laughlin)來自加州大學圣克魯茲分校，他認為研究者們在排除這種亮度變化的其他可能解釋方面做得很好。但是他同時也表達了自己的觀點，那就是不應該依據此次發現的“流浪木星”的數量來估算更小質量流浪行星的數量，因為那樣就等于默認這兩種行星的形成機制是相同的。他說：“我想這其中可能包含有另一種不同的形成機制，比方說更像一顆校質量恒星的形成過程。當然了，這只是一種猜想。” 旅途中的生命 美國加州理工學院的行星科學家大衛·史蒂文森(David Stevenson)正在考慮這種流浪行星的表面溫度和那些“正常”的，圍繞一顆中央恒星運行的行星相比存在何種差異。他說，如果現在木星被一腳踢出太陽系，它的表面溫度只會下降大約15度，盡管對于生命居住而言，木星仍然是個不適合的環境，但是這種下降幅度真的很小，讓人印象深刻。不過他同時表示，如果這樣被踢出去的行星質量真的非常巨大，它很可能會成功保留住它的衛星，一起在太空中游蕩。這些衛星或許有可能會成為生命生存的溫床。 史蒂文森還表示，一顆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態水。盡管恒星際空間非常寒冷，但是只要它擁有富含氫氣的大氣層就可以做到。因為富含氫氣的大氣層擁有強大的蓄熱能力。在這種情況下，這顆行星的地表溫度可以達到大約300K(約合27攝氏度)。這樣的環境下完全可以存在液態水的海洋。 論文作者之一，來自美國印第安納州圣母大學的天體物理學家大衛·伯內特(David Bennett)同意這樣的觀點，即生命有可能生存于這些流浪的孤兒行星表面。他同時表示，他們下一步的工作目標是確認此次發現的流浪行星確實沒有繞行的母恒星，以及進一步分析觀測數據，來尋找更小質量的孤兒行星，即那些僅有土星或海王星質量的流浪行星天體。 在不久的將來，隨著美國宇航局的廣角紅外巡天望遠鏡(WFIRST)的升空，人們將有望首次找到地球大小的流浪行星。借助其空前的靈敏度，科學家們將能夠分辨出由于地球大小的小質量前景天體引發的微弱引力透鏡效應。 對此，俄亥俄州立大學的天體物理學家斯科特·高第(Scott Gaudi)說：“尋找地球大小的流浪行星？這想法聽上去真是非常有趣。”(晨風) (責任編輯：白雪松) |
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