流氓行星的数量可能超过恒星

一项新的研究理论认为，即将到来的NASA任务可能会发现，比起银河系中的恒星，流氓行星(漂浮在太空中而不绕太阳运行的行星)的数量可能会更多。俄亥俄州立大学天文学研究生、这项研究的主要作者萨姆森·约翰逊(Samson Johnson)说，这给了我们一个了解这些世界的窗口，否则我们就不会有这些世界了。想象一下我们这个多岩石的小行星只是在太空中自由漂浮--这就是这次任务将帮助我们找到的。

这项研究计算出，美国国家航空航天局(NASA)即将推出的南希·格雷斯·罗曼太空望远镜(Nancy Grace Roman Space Telescope)可能会在银河系发现数百名流氓。约翰逊说，识别这些行星将有助于科学家推断我们银河系中流氓行星的总数。流氓行星，或称自由漂浮的行星，是质量与行星相似的孤立物体。这类物体的起源尚不清楚，但一种可能性是它们以前被绑定到一个。

俄亥俄州立大学天文学教授、杰出的大学学者斯科特·高迪(Scott Gaudi)说，宇宙中可能充斥着流氓行星，而我们甚至都不会知道这一点。高迪是这篇论文的合著者之一。如果不像罗曼那样进行一次彻底的、基于太空的微透镜调查，我们永远也找不到答案。

这台罗马望远镜以美国宇航局首位首席天文学家的名字命名，她也被称为哈勃望远镜的母亲。约翰逊说，这将试图建立第一次流氓行星普查，这可能有助于科学家了解这些行星是如何形成的。罗曼还将有其他目标，包括搜索围绕我们银河系恒星运行的行星。

尽管天文学家知道这个过程是混乱的，但这个过程并没有得到很好的理解。流氓行星可以在周围的气态盘中形成，类似于那些仍然与其宿主恒星绑定的行星。在形成后，它们可能稍后会通过与系统中其他行星的相互作用被抛出，甚至可能被其他恒星飞过。

或者，它们可以在尘埃和气体一起旋转时形成，类似于恒星形成的方式。

约翰逊说，罗马望远镜的设计不仅是为了定位银河系中自由漂浮的行星，也是为了测试预测这些行星如何形成的理论和模型。

约翰逊的研究发现，这项任务对这些物体的敏感度可能是现有努力的10倍，现有的努力目前是基于绑在地球表面的望远镜。它将聚焦于银河系中位于太阳和银河系中心之间的行星，覆盖约24,000光年。

他说：虽然已经发现了几颗流氓行星，但要想真正了解全貌，我们最有可能的选择是罗马行星。这是一个全新的领域。

从历史上看，流氓行星很难被发现。天文学家在20世纪90年代发现了地球太阳系以外的行星。这些行星被称为系外行星，范围从极热的气球到多岩石的尘埃世界。它们中的许多人绕着自己的恒星转，就像地球绕太阳转一样。

但很可能他们中的一些人并没有这样做。尽管天文学家有关于流氓行星如何形成的理论，但没有一个任务像罗马人所说的那样详细地研究过这些世界。

这项计划在未来五年内发射的任务，将使用一种名为的技术来搜索流氓行星。这项技术依靠恒星和行星的引力，从望远镜的角度弯曲和放大从它们身后经过的恒星发出的光线。

这种微透镜效应与阿尔伯特·爱因斯坦的广义相对论有关，使望远镜能够发现距离地球数千英里的行星--比其他行星探测技术要远得多。

但是，由于微透镜只有在行星或恒星的引力弯曲并放大来自另一颗恒星的光线时才起作用，所以任何给定的行星或恒星的效应每隔几百万年才能看到一小段时间。由于流氓行星在太空中是独立存在的，没有附近的恒星，所以望远镜必须非常灵敏才能探测到放大倍数。

今天发表的这项研究估计，这项任务将能够识别质量等于或大于火星的流氓行星。火星是太阳系中第二小的行星，大小只有地球的一半多一点。

约翰逊说，这些行星不太可能支持生命。他们可能会非常冷，因为他们没有星星，他说。(其他涉及俄亥俄州立大学天文学家的研究任务将搜索可能存在生命的系外行星。)

但他说，研究它们将有助于科学家更多地了解所有行星是如何形成的。

他说：如果我们发现了很多小质量的流氓行星，我们就会知道它们作为行星的形式，很可能正在向银河系喷射出一堆其他的东西，他说，“如果我们发现了很多小质量的流氓行星，我们就会知道它们作为行星的形式，很可能正在向银河系喷射出一堆其他的东西。”这有助于我们掌握行星形成的一般路径。更多信息：萨姆森·A·约翰逊等人。南希·格蕾丝·罗马太空望远镜银河系外行星调查的预测。Ii.自由漂浮行星探测率，“天文学杂志”(2020)。网址：10.3847/15383881/aba75b，iopScience ence.iop.org/文章/10.…。847/1538-3881/aba75b