在看似无边无际的太空中,可能隐藏着无数个永远不见天日的世界。 这些被称为“流氓行星”的神秘天体与其他行星不同,尽管它们的数量可能很多。
在我们的太阳系中,地球及其所有行星兄弟姐妹都围绕太阳运行,沐浴在太阳的温暖和光芒中。流氓行星另一方面,它们不受任何恒星的束缚——它们只是独自漂流在空旷的太空中,除了黑暗之外什么也不属于。
它们远离星光,事实上,很难看到它们。
“宇宙中可能充满了流氓行星,而我们甚至不知道这一点。”说俄亥俄州立大学(OSU)的天文学家斯科特·高迪。
不过,这些盗贼无法在我们面前隐藏太久。
在未来几年的某个时候,NASA 将发射南希·格雷斯·罗马太空望远镜– 耗资 40 亿美元的新太空天文台,其光学器件预计将为我们提供比著名的天文台大 100 倍的视野哈勃太空望远镜。
南希·格雷斯·罗马望远镜的艺术家渲染图。 (美国宇航局)
罗曼增强的望远镜视觉将开启新一代对系外行星的测量和研究,新的研究表明,它也将为那些徘徊的、隐藏的流氓(又名)提供更多线索。自由漂浮的行星质量物体(FFP)。
在一个新的理论研究由俄勒冈州立大学天文学研究生 Samson Johnson 领导的一个团队在调查南希·格雷斯·罗马太空望远镜的预期技术能力时预测,即将到来的 NASA 任务探测 FFP 的能力将比现在至少提高 10 倍。
“这为我们提供了一扇进入这些世界的窗口,否则我们将无法拥有它,”约翰逊说。
“已经发现了几颗流氓行星,但要真正了解完整的情况,我们最好的选择是像罗马这样的行星。这是一个全新的领域。”
虽然我们对流氓行星是如何形成的还有很多了解,但人们认为它们可能在恒星周围的气态盘中形成,然后通过引力从恒星系统中抛出。
或者,它们的形成方式可能类似于恒星的形成方式,在气体和尘埃云塌陷时诞生——只不过它产生的是一颗孤立的低质量行星,而不是恒星核心。
目前,其起源机制仍然是个谜,但更清楚的是罗马望远镜将如何感知这些在黑暗中漂流的实体:一种称为“引力微透镜。
当来自遥远物体(如恒星)的光因大质量物体(如行星)施加的引力而扭曲时,就会发生这种情况。
当这种扭曲发生时,来自遥远恒星的光会被放大,使科学家更容易发现有关它前面的大质量物体的新信息,包括否则可能完全看不见的流氓行星。
引力微透镜已经使用了三十多年,但凭借罗马望远镜的能力,它有望揭示以前从未见过的凉爽、黑暗的流氓行星——也就是说,如果科学家们仔细观察的话。
“来自流氓行星的微透镜信号只持续几个小时到几天,然后就永远消失了,”天体物理学家马修·彭尼说来自路易斯安那州立大学。
“这使得即使使用多个望远镜也很难从地球上观察它们。罗曼是流氓行星搜索的游戏规则改变者。”
距离南希·格雷斯·罗马太空望远镜预计投入运行并凝视黑暗还需要几年的时间,但由于该任务计划于 2025 年发射,我们很快就会迎来天文学发现的新时代成为可能,有点类似于第一批系外行星的发现。
这些发现才刚刚开始20世纪90年代证实,但现在已知的系外行星有数千颗。 至于预计对流氓行星的探测将揭示更大宇宙的什么,目前还没有人确切知道——但事实可能是,受引力束缚、附着在恒星上的行星并不是我们所认为的普遍标准。
“随着我们对宇宙的看法不断扩大,我们意识到我们的太阳系可能不寻常,”约翰逊说。
“罗曼将通过研究流浪行星来帮助我们更多地了解我们如何适应宇宙的安排。”
研究结果报告于天文杂志。