科学家首次确定自由漂浮系外行星的真实质量

最新研究通过引力微透镜方法发现了一群自由漂浮行星。由于距离的不确定性,科学家们以前难以直接测量这些行星的质量,不过统计数据显示,它们中很多质量低于木星。近日,一项突破性的微透镜观测打破了这种质量-距离的简并性。该事件被命名为 KMT-2024-BLG-0792/OGLE-2024-BLG-0516,由一颗质量约为木星 21.9% 的系外行星引发,其距离银河系中心约 9785 光年(约 3000 秒差距)

自由漂浮行星,也称流浪行星,与恒星没有伴随关系,在银河系中独自行走。由于它们自身发光有限,传统望远镜难以直接观测,只能依靠微小的引力效应来发现,这就是所谓的 引力微透镜效应。然而,这种方法的一个主要局限是难以确定行星的确切距离,因此也很难直接测量它们的质量。

在新研究中,北京大学和国家天文台的董苏博博士及其团队,通过一次短暂的微透镜事件探测到了一颗新的自由漂浮行星 KMT-2024-BLG-0792/OGLE-2024-BLG-0516。与以往不同的是,这次事件同时从地面和太空观测到,结合多次地面巡天观测和欧洲航天局盖亚望远镜的数据,实现了前所未有的精确测量。

光线从不同观测点到达地球的时间差,使科学家能够测量微透镜视差,配合有限光源-点透镜模型,成功计算出该行星的质量和位置。这是迄今为止少数可以直接测量质量的自由漂浮行星之一。

天文学家分析认为,这颗行星很可能是在原始行星盘中形成的,而非独立形成(如棕矮星)。随后,动力学过程将它从出生的恒星系统中弹出,使其成为一颗真正的自由漂浮行星。

这一发现不仅为研究自由漂浮行星提供了新的观测手段,也让我们对银河系中这些孤独行星的起源和演化有了更清晰的认识。

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