在距离地球约1万光年处，一颗土星大小的行星正独自在宇宙中漂泊。幸运的是，研究人员借助地面望远镜与盖亚空间望远镜，成功观测到了这个神秘的暗天体，并首次精准测量出一颗“流浪系外行星”的质量。相关研究成果近日发表于《科学》。
流浪行星引力透镜效应示意图。图片来源：J. Skowron/OGLE
此前发现的流浪行星，要么质量超过木星，要么比海王星轻，而介于海王星与木星之间的中等质量区间，一直是研究人员口中的“爱因斯坦沙漠”——这类行星的观测记录始终处于空白状态。
对此，学界普遍认为，质量小于海王星的天体相对容易从原有恒星轨道被弹出；而质量大于木星的天体，未必诞生于传统行星系统，有时可像恒星一样在宇宙空间中独立形成。
这颗新发现的行星因此显得尤为罕见。它拥有两个编号——KMT-2024-BLG-079与OGLE-2024-BLG-0516，这是因为波兰华沙大学的Andrzej Udalski团队，通过两台不同的地面望远镜分别独立观测到了它。更不寻常的是，研究人员测得其质量约为木星的1/5。
英国伦敦玛丽女王大学的Gavin Coleman表示：“这颗行星的重大意义在于，它是首颗被成功测量出质量的流浪行星。而这一成果的取得，离不开地面观测与盖亚空间望远镜观测数据的结合。”
研究人员通过微引力透镜法发现了这颗行星。该方法的原理是，当遥远亮天体发出的光线经过某颗行星时，行星引力会使光线发生偏折，在行星周围形成类似光晕的效果。此次观测堪称幸运：地面望远镜捕捉到这一微引力透镜现象时，盖亚空间望远镜恰好对准该区域，同步记录下了这一现象。
Udalski指出：“质量是界定天体是否为行星的核心参数，这也意味着，这个天体是首颗被正式确认的流浪行星。从这一刻起，我们可以确凿地证明，这类候选天体确实是真实存在的行星，流浪行星也的确存在于宇宙之中。”
美国宇航局计划于2027年发射的南希·格蕾丝·罗曼太空望远镜，预计将发现更多此类行星。
“流浪行星数量应当极为庞大，它们或许能帮助我们深入了解行星系统形成过程中的诸多机制。因为绝大多数流浪行星，都是在行星系统形成初期被弹射出去的。”Udalski表示。有研究表明，太阳系在早期形成阶段，或许也有一颗行星被弹出了原有轨道。
相关论文信息：https://doi.org/10.1126/science.aed5209