新研究显示，美国宇航局的罗曼可以找到400颗地球质量的流浪行星

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这位艺术家的概念展示了一个冰层覆盖的地球质量流氓星球独自在太空中漂流。图片来源：美国宇航局戈达德太空飞行中心

美国宇航局和日本大阪大学科学家的新研究表明，流氓行星 - 不受恒星束缚地在太空中漂移的世界 - 远远超过围绕恒星运行的行星。结果表明，美国宇航局的南希·格雷斯·罗马太空望远镜将于2027年5月发射，可能会发现惊人的400个地球质量的流氓世界。事实上，这项新研究已经确定了这样一个候选者。

“我们估计，我们的银河系拥有的流氓行星是恒星的20倍 - 数万亿个世界独自徘徊，”马里兰州格林贝尔特NASA戈达德太空飞行中心的高级研究科学家大卫贝内特说，他是两篇描述结果的论文的合著者。“这是对银河系中对质量小于地球的行星敏感的流氓行星数量的首次测量。

该团队的发现源于在新西兰约翰山大学天文台进行的一项为期九年的调查，名为MOA（天体物理学中的微透镜观测）。当恒星或行星等物体从我们的有利位置与无关的背景恒星近乎完美对齐时，就会发生微透镜事件。

因为任何有质量的东西都会扭曲时空的结构，所以来自遥远恒星的光在经过附近的物体时会围绕它弯曲。较近的物体充当自然透镜，在背景恒星的光亮度上产生短暂的峰值，为天文学家提供有关干预物体的线索，这是他们无法通过任何其他方式获得的。

“微透镜是我们找到低质量自由漂浮行星甚至原始黑洞等物体的唯一途径，”大阪大学教授Takahiro Sumi说，他是该论文的主要作者，对我们银河系的流氓行星进行了新的估计。“利用重力来发现我们永远无法直接看到的物体是非常令人兴奋的。

该团队发现的大致地球质量的流氓行星标志着同类中的第二次发现。描述这一发现的论文将发表在《天文学杂志》的未来一期中。第二篇论文提出了人口统计分析，得出的结论是，流氓行星比我们银河系中围绕恒星运行的世界丰富六倍，将在同一期刊上发表。 这个动画说明了引力微透镜与一个流氓行星的概念 - 一个不绕恒星运行的行星。当这颗流氓行星看起来几乎经过一颗背景源星的前面时，源星的光线会由于它周围的扭曲时空而弯曲。这稍微改变了恒星在天空中的视位置，甚至可以产生它的多个副本。这些变化向天文学家发出了这颗行星的存在信号。图片来源：美国宇航局戈达德太空飞行中心/CI 实验室

品脱大小的行星

在短短几十年内，我们已经从想知道太阳系中的世界是否在宇宙中是孤独的，到发现太阳系外的5，300多颗行星。这些新发现的世界绝大多数要么巨大，要么非常接近它们的主星，要么两者兼而有之。相比之下，该团队的结果表明，流氓行星往往处于娇小的一面。

“我们发现地球大小的流氓比更大的流氓更常见，”苏米说。“恒星和自由漂浮行星平均质量的差异是理解行星形成机制的关键。

世界构建可能是混乱的，所有正在形成的天体在进入轨道时都会发生引力相互作用。行星轻量级物体与恒星的束缚没有那么强，所以其中一些相互作用最终将这些世界抛入太空。于是开始了隐藏在星星之间阴影中的孤独生活。

在最初的《星际迷航》系列的早期剧集中，船员们在所谓的星际沙漠中遇到了一个如此孤独的星球。他们惊讶地发现哥托斯，这颗没有星星的行星，可以居住。虽然这样的世界可能是合理的，但研究小组强调，新发现的“流氓地球”可能与地球没有许多其他特征，除了类似的质量。

罗曼寻找隐藏的世界

揭示孤行星的微引透镜事件非常罕见，因此找到更多行星的关键是撒下更广泛的网。这正是 Roman 在 2027 年 5 月推出时要做的事情。

“罗曼将对质量更低的流氓行星敏感，因为它将从太空观察，”Naoki Koshimoto说，他领导了这篇论文，宣布探测到候选的类地质量流氓世界。现在是大阪大学的助理教授，他在戈达德进行了这项研究。“罗曼的宽视野和锐利的视野的结合将使我们能够比仅使用地面望远镜更详细地研究它发现的物体，这是一个令人兴奋的前景。

根据发现的围绕恒星运行的行星，之前的最佳估计表明罗曼将发现50个类地质量的流氓世界。这些新结果表明，它实际上可以找到大约400个，尽管我们必须等到罗曼开始扫描天空才能做出更确定的预测。

科学家们将把罗曼未来的数据与位于萨瑟兰南非天文台的日本PRIME（Prime-focus红外微透镜实验）望远镜等设施的地面观测结合起来。这架1.8米长的望远镜将在MOA的工作基础上，在近红外光下进行首次广域微透镜调查。

它配备了来自罗曼探测器开发计划的四个探测器，由NASA提供，作为与JAXA（日本宇宙航空研究开发机构）的国际协议的一部分。

每个微透镜事件都是一次性的，这意味着天文学家一旦结束就不能回去重复观测。但它们不是瞬间的。

“来自流氓行星的微透镜信号可能需要几个小时到大约一天的时间，因此天文学家将有机会与Roman和PRIME同时进行观测，”Koshimoto说。

从地球和罗曼在一百万英里外的位置看到它们将有助于科学家比以往任何时候都更准确地测量流氓行星的质量，加深我们对银河系世界的理解。

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原标题：《新研究显示，美国宇航局的罗曼可以找到400颗地球质量的流浪行星》

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