当一颗恒星诞生时,形成它的云中残留的尘埃和气体不仅仅停留在那里。 它聚集在一起,形成其他宇宙物体——小行星、彗星、流星,当然还有系外行星。 我们已经在银河系中发现了许多围绕外星恒星运行的系外行星。
但并非所有系外行星都保持原状。 有些被引力踢离母星,寒冷而孤独地在银河系中徘徊。 这些不太容易被发现——但是,在仔细梳理美国宇航局行星搜寻开普勒太空望远镜的数据后,天文学家认为他们已经发现了一些。
在两个月观测期间的数据中,他们统计出了 27 个信号,这些信号暗示一颗流氓系外行星正在穿过望远镜的眼睛。 其中大多数是已知的,被其他仪器检测到 - 但有五个是全新的。
研究人员表示,其中四个新信号似乎来自与地球质量相同的流氓系外行星。
开普勒,现在退休了,并不是为了以这种方式探测系外行星而设计的。 它依赖于一种称为凌日法的方法:当一颗系外行星经过我们与其恒星之间时,我们可能会观察到微弱的光线减弱。 开普勒凝视着恒星区域,以找出星光中的这些凹陷,从而探测到了数千颗系外行星。
由于流氓系外行星不绕恒星运行,因此无法通过这种方式检测到它们。 我们可以使用一种称为引力微透镜的技术来找到它们,但它更难掌握。 当一个有质量的物体在太空中移动时,它周围时空的引力曲率可以放大(非常微弱和短暂地)背景中的星光。
“这些信号非常难以找到,”天文学家伊恩·麦克唐纳解释说,然后在英国曼彻斯特大学。
“我们的观察将一架老旧、视力模糊的老旧望远镜指向天空中最拥挤的地方,那里已经有数千颗亮度各异的明亮恒星,还有数千颗小行星掠过我们的视野。
“从这些刺耳的声音中,我们试图提取出由行星引起的微小的、特征性的亮度,而在信号消失之前我们只有一次机会看到它。这就像在高速公路中间寻找萤火虫的眨眼一样容易,仅使用手持电话。”
尽管如此,开普勒还是占了上风。 研究小组发现,在 2016 年为期两个月的观测过程中,它成功捕捉到了 27 个微透镜事件。 除了由其他同时观测的地面仪器检测到的 22 个已知微透镜事件之外,研究人员还发现了 5 个以前未知的事件。
其中一个是另一篇论文的主题,但其余四个特别有趣。
这四个事件比其他事件短得多,表明系外行星群体的质量较小(迄今为止检测到的大多数系外行星都是大型行星,这至少部分是因为它们更容易检测到)。
现在,恒星也可以产生微透镜事件; 我们知道这是什么样的,因为它经常发生。 这四个新事件没有与微透镜恒星相同的特征,这使得研究人员得出结论,这些系外行星是流氓——从它们的母恒星系统中弹出,独自翱翔在宇宙中。
这些信号绝不是决定性的,但它们是下一代仪器可能出现的令人兴奋、诱人的暗示,例如南希·格雷斯·罗马太空望远镜,将于 2020 年代中期推出。
“开普勒已经实现了它从未设计过的目标,为地球质量的自由漂浮行星的存在提供了进一步的初步证据,”天文学家埃蒙·克林斯说曼彻斯特大学的。
“现在它将接力棒传递给其他任务,这些任务将被设计来寻找此类信号,这些信号是如此难以捉摸,以至于爱因斯坦本人认为它们不太可能被观测到。”
从来没有比现在更激动人心的仰望天空的时刻。
该研究发表在英国皇家天文学会每月通知。