克卜勒太空望远镜发现自由漂浮行星

发布单位:台北市立天文科学教育馆

  克卜勒太空望远镜发现了神秘的自由漂浮行星群的证据,它们的质量与地球相似,这些行星可能单独存在于深空,而不受任何宿主恒星的约束。结果发表在《皇家天文学会月刊》上。

  克卜勒太空望远镜是NASA第一个行星狩猎任务,观测恒星的光度,检测是否有行星凌星的现象,为探索和寻找太阳系及其他地区的生命铺路。它在2009年3月发射升空,于2018年10月30日因燃料完全消耗殆尽而正式退役。在历经九年的时间,发现夜空中可见的20%至50%的恒星可能具有与地球大小相似,可能是岩石的行星,并且位于其母恒星的适居区域内。

  由英国曼彻斯特大学Iain McDonald带领的研究团队,使用了2016年克卜勒太空望远镜K2任务阶段获得的数据,在为期两个月的活动中,每30分钟就对银河系中心附近的数百万颗恒星进行一次监测,以寻找罕见的重力微透镜事件。

  研究团队发现了27个短期候选微透镜讯号,这些讯号在1小时到10天的时间范围内变化。其中许多讯号以前曾在地表上获得的数据中看过,而其中四个最短的事件其行星质量与地球相似,这些新的事件并没有显示出伴随较长的讯号,这表明这些新事件可能是自由漂浮行星,这些行星也许最初是在主恒星周围形成,但之后被系统或其他更重的行星的重力牵引而拉出。

  爱因斯坦在85年前根据广义相对论预测,来自背景恒星的光透过微重力透镜效应会被前景中其他恒星的存在暂时放大,而产生短暂的亮度爆发,可持续数小时至数天。在任何时候,银河系中大约每百万颗恒星中就有一颗明显受到微透镜的影响,但预计其中只有一小部分是由行星所引起。

  克卜勒太空望远镜的设计并非是利用微透镜寻找行星,也不是为了研究银河系内部极密集的星场,因此这表示需要发展新的资料简化技术来寻找克卜勒中的资料集。研究人员表示这些讯号极难找到,就像从吵杂声音中,试图寻找由行星引起微小且具有特征的亮点,在它消失之前,只有一次机会可以看到。克卜勒太空望远镜已经实现了它从未设计过的目标,为存在类似地球质量的自由漂浮行星提供了初步证据,因为这些讯号难以捉摸,连爱因斯坦也认为它们不太可能被观察到。确认自由漂浮行星的存在和其性质,将是即将到来的任务,例如美国NASA的Nancy Grace Roman太空望远镜(WFIRST)及欧洲太空总署的欧几里得卫星,这两个任务都将加入以寻找微透镜讯号的行列。(编译/台北天文馆赵瑞青)

自由漂浮行星。
艺术家描绘了在太空中游荡的自由漂浮行星。图片来源:Pixabay/CC0 Public Domain。

资料来源:phys.org

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