新的研究理論認(rèn)為,即將到來的NASA任務(wù)可能會(huì)發(fā)現(xiàn),比銀河系中的恒星還多的流氓行星,即在太空中漂浮的,沒有繞太陽公轉(zhuǎn)的行星。
俄亥俄州立大學(xué)天文學(xué)研究生,該研究的主要作者薩姆森·約翰遜說:“這為我們提供了通向其他世界的窗口,否則我們將無法擁有。” “想象一下我們的小巖石星球在太空中自由漂浮,這就是我們的任務(wù)將幫助我們找到的東西。”
這項(xiàng)研究今天發(fā)表在《天文雜志》上。
該研究計(jì)算得出,美國(guó)宇航局即將推出的南希·格雷斯羅馬太空望遠(yuǎn)鏡可以在銀河系中找到數(shù)百顆流氓行星。約翰遜說,識(shí)別出這些行星將有助于科學(xué)家推斷出我們銀河系中流氓行星的總數(shù)。流氓或自由漂浮的行星是孤立的物體,其質(zhì)量類似于行星的質(zhì)量。這些物體的起源是未知的,但一種可能性是它們先前曾與一顆恒星結(jié)合在一起。
該論文的合著者,俄亥俄州立大學(xué)天文學(xué)教授,著名大學(xué)學(xué)者斯科特·高迪說:“宇宙可能充滿無賴的行星,我們甚至都不知道。” “如果沒有像羅曼要做的那樣,進(jìn)行徹底的,基于太空的微透鏡調(diào)查,我們將永遠(yuǎn)找不到答案。”
約翰遜說,這架羅馬望遠(yuǎn)鏡以美國(guó)宇航局首位首席天文學(xué)家的名字命名,也被稱為哈勃望遠(yuǎn)鏡的“母親”。它將嘗試對(duì)流氓行星進(jìn)行首次人口普查,這可能有助于科學(xué)家了解這些行星是如何形成的。羅馬也將有其他目標(biāo),包括尋找在我們銀河系中做恒星軌道的行星。
盡管天文學(xué)家知道這個(gè)過程很麻煩,但是這個(gè)過程并沒有被很好地理解。流氓行星可能在年輕恒星周圍的氣態(tài)圓盤中形成,類似于仍與它們的恒星結(jié)合的那些行星。形成后,它們可能隨后通過與系統(tǒng)中其他行星的相互作用甚至其他恒星的飛越事件而被彈出。
或者它們可能在塵埃和氣體一起旋轉(zhuǎn)時(shí)形成,類似于恒星形成的方式。
約翰遜說,羅馬望遠(yuǎn)鏡的目的不僅在于在銀河系中定位自由漂浮的行星,還在于測(cè)試預(yù)測(cè)這些行星如何形成的理論和模型。
約翰遜的研究發(fā)現(xiàn),這項(xiàng)任務(wù)對(duì)這些物體的敏感度可能是現(xiàn)有努力的10倍,而目前這些努力是基于拴在地球表面的望遠(yuǎn)鏡。它將聚焦在銀河系中介于我們的太陽與銀河系中心之間的行星,覆蓋大約24,000光年。
他說:“已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了好幾個(gè)流氓行星,但要真正全面了解,我們最好的選擇是像羅馬人。” “這是一個(gè)全新的領(lǐng)域。”
從歷史上講,流氓行星很難被發(fā)現(xiàn)。天文學(xué)家在1990年代發(fā)現(xiàn)了位于地球太陽系外的行星。這些行星被稱為系外行星,范圍從極熱的氣體球到塵土飛揚(yáng)的世界。他們中許多人繞著自己的恒星旋轉(zhuǎn),就像地球繞著太陽旋轉(zhuǎn)一樣。
但是,其中許多人可能沒有這樣做。盡管天文學(xué)家對(duì)流氓行星是如何形成的有一些理論,但沒有一個(gè)任務(wù)能像羅馬人那樣詳細(xì)地研究那些世界。
該任務(wù)計(jì)劃在未來五年內(nèi)啟動(dòng),它將使用一種稱為引力微透鏡的技術(shù)來尋找流氓行星。該技術(shù)依靠恒星和行星的引力來彎曲和放大從望遠(yuǎn)鏡的角度看經(jīng)過恒星后面的恒星發(fā)出的光。
這種微透鏡效應(yīng)與阿爾伯特·愛因斯坦的廣義相對(duì)論有關(guān),可以使望遠(yuǎn)鏡找到距地球數(shù)千光年的行星,這比其他探測(cè)行星的技術(shù)要遠(yuǎn)得多。
但是,由于微透鏡僅在行星或恒星的引力彎曲并放大另一顆恒星的光時(shí)才起作用,因此,每隔幾百萬年一次,任何給定的行星或恒星的影響僅在很短的時(shí)間內(nèi)可見。而且由于無賴行星自身位于太空中而沒有附近的恒星,因此望遠(yuǎn)鏡必須高度敏感才能檢測(cè)到這種放大率。
今天發(fā)表的研究報(bào)告估計(jì),這項(xiàng)任務(wù)將能夠識(shí)別出質(zhì)量較大的火星行星?;鹦鞘俏覀兲栂抵械诙〉男行?,僅略大于地球大小的一半。
約翰遜說,這些行星不可能維持生命。他說:“它們可能會(huì)非常冷,因?yàn)樗鼈儧]有恒星。” (其他涉及俄亥俄州立天文學(xué)家的研究任務(wù)將尋找可能存在生命的系外行星。)
他說,但是研究它們將幫助科學(xué)家更多地了解所有行星的形成方式。
他說:“如果我們發(fā)現(xiàn)許多低質(zhì)量的流氓行星,我們就會(huì)知道,恒星形成行星時(shí),它們可能會(huì)將大量其他物質(zhì)噴出到銀河系中。” “這有助于我們總體上掌握行星的形成途徑。”