文 |无言

北大物理学院天文系团队在权威期刊《科学》发表了一项重磅成果。

他们不仅找到了一颗在星际间漂泊的流浪行星，还首次通过直接观测精准测出了它的质量。

这事儿在天文学界绝对是里程碑级别的，毕竟之前人类对这类天体的认知，大多停留在猜测层面。

流浪行星难寻的真相

要理解这个成果的分量，得先搞懂流浪行星有多难发现。

这类天体不依附任何恒星，就像星际空间里的孤独幽灵，在寒冷的宇宙中漫无目的地游荡。

更关键的是，它们不会发光。

本来想简单说这就像在暗室找萤火虫，后来发现还得加上“萤火虫不发光”这个前提，难度直接翻倍。

传统的行星探测方法对它们完全无效。

凌日法需要行星从恒星前方经过，径向速度法靠行星对恒星的引力扰动，这两种方法都得依赖恒星。

没有恒星作为参照，这些流浪行星就像藏进了宇宙的盲区。

2023年欧洲南方天文台曾发现过疑似流浪行星，但始终没法确定质量，就是因为这个原因。

天文学家找它们的过程，比大海捞针还要艰难。

这次北大团队用到的，是爱因斯坦广义相对论预言的微引力透镜效应。

简单说，就是当一个大质量天体从遥远恒星前经过时，它的引力场会像透镜一样弯曲星光。

星光被弯曲后会短暂变亮，这个亮度变化就成了发现前方天体的线索。

立体观测破解核心难题

找到天体只是第一步，真正的难点在于测定质量。

长期以来，天文学界被“质量-距离简并”问题困住。

单一观测点看到的星光变亮，既可能是距离近的轻行星造成的，也可能是距离远的重恒星导致的。

两种完全不同的模型，都能完美解释观测结果，这就让流浪行星的身份始终没法确认。

北大董秀波教授团队想出的办法，是“立体观测”。

2024年他们捕捉到一次微引力透镜事件后，立刻调动了地面望远镜和太空望远镜联合监测。

地球和太空观测者的空间位置相差极大，看到同一事件的时间会有细微差异。

就是这个不起眼的时间差，成了破解难题的关键。

董秀波教授用“两双相距极远的眼睛看同一场景”来解释这个思路，特别形象。

通过对比两个视角的视差，研究人员成功区分了质量和距离的影响，独立算出了天体的距离和质量。

最终确认，这是一颗质量和土星相当的气态巨行星，周围没有任何宿主恒星。

很显然，这种天地协同的观测模式，为解决这类难题提供了全新思路。

成果改写行星演化认知

这颗流浪行星的发现，还对现有的行星形成理论提出了挑战。

通常认为，土星这样的气态巨行星，需要在原行星盘里吸积大量气体才能形成。

它现在的孤独状态，暗示着它可能是在诞生初期被“踢”出了原本的恒星系统。

这种恒星系早期的引力散射现象，可能比我们想象的更普遍。

NASA的最新模拟研究也支持这一观点。

这一发现为“行星弹射”理论提供了坚实的观测证据，也让我们意识到，银河系里可能存在数以亿计的流浪行星，数量甚至可能超过恒星。

《科学》杂志的审稿人对这项工作评价很高，认为这不仅是观测上的胜利，更是方法论的突破。

更重要的是，这项成果恰逢下一代空间观测设施投入使用的前夜。

美国罗曼太空望远镜预计2027年发射，核心目标之一就是通过微引力透镜普查流浪行星。

我国的空间站巡天望远镜也计划2026年入轨，目前科学仿真研究已经取得进展。

北大团队的研究，相当于为这两大旗舰项目做了一次完美预演。

它证明了用视差法精确测量流浪行星质量是可行的。

未来，随着我国巡天望远镜投入运行，它将和地面观测设施组成更强大的观测网。

我们不再是偶尔发现一颗流浪行星，而是能对它们进行系统性普查。

通过统计这些行星的质量分布和数量，科学家们能拼凑出银河系行星形成和演化的完整图景。

这颗被中国科学家“捕获”的土星级流浪行星，只是揭开宇宙黑暗面纱的开始。

毫无疑问，在未来的宇宙探索中，中国天文学家会扮演越来越重要的角色。