新的研究理論認為,即將到來的NASA任務可能會發(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,沒有繞太陽公轉的行星。
俄亥俄州立大學天文學研究生,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,這就是我們的任務將幫助我們找到的東西。”
這項研究今天發(fā)表在《天文雜志》上。
該研究計算得出,美國宇航局即將推出的南希·格雷斯羅馬太空望遠鏡可以在銀河系中找到數(shù)百顆流氓行星。約翰遜說,識別出這些行星將有助于科學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,其質量類似于行星的質量。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合在一起。
該論文的合著者,俄亥俄州立大學天文學教授,著名大學學者斯科特·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,進行徹底的,基于太空的微透鏡調查,我們將永遠找不到答案。”
約翰遜說,這架羅馬望遠鏡以美國宇航局首位首席天文學家的名字命名,也被稱為哈勃望遠鏡的“母親”。它將嘗試對流氓行星進行首次人口普查,這可能有助于科學家了解這些行星是如何形成的。羅馬也將有其他目標,包括尋找在我們銀河系中做恒星軌道的行星。
盡管天文學家知道這個過程很麻煩,但是這個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時形成,類似于恒星形成的方式。
約翰遜說,羅馬望遠鏡的目的不僅在于在銀河系中定位自由漂浮的行星,還在于測試預測這些行星如何形成的理論和模型。
約翰遜的研究發(fā)現(xiàn),這項任務對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。” “這是一個全新的領域。”
從歷史上講,流氓行星很難被發(fā)現(xiàn)。天文學家在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的世界。他們中許多人繞著自己的恒星旋轉,就像地球繞著太陽旋轉一樣。
但是,其中許多人可能沒有這樣做。盡管天文學家對流氓行星是如何形成的有一些理論,但沒有一個任務能像羅馬人那樣詳細地研究那些世界。
該任務計劃在未來五年內啟動,它將使用一種稱為引力微透鏡的技術來尋找流氓行星。該技術依靠恒星和行星的引力來彎曲和放大從望遠鏡的角度看經(jīng)過恒星后面的恒星發(fā)出的光。
這種微透鏡效應與阿爾伯特·愛因斯坦的廣義相對論有關,可以使望遠鏡找到距地球數(shù)千光年的行星,這比其他探測行星的技術要遠得多。
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間內可見。而且由于無賴行星自身位于太空中而沒有附近的恒星,因此望遠鏡必須高度敏感才能檢測到這種放大率。
今天發(fā)表的研究報告估計,這項任務將能夠識別出質量較大的火星行星。火星是我們太陽系中第二小的行星,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:“它們可能會非常冷,因為它們沒有恒星。” (其他涉及俄亥俄州立天文學家的研究任務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)許多低質量的流氓行星,我們就會知道,恒星形成行星時,它們可能會將大量其他物質噴出到銀河系中。” “這有助于我們總體上掌握行星的形成途徑。”