科学家发现70颗没有恒星的行星 在银河系中自由漂浮

太阳系外行星研究领域，继续揭示关于我们宇宙的一些真正令人惊奇的事情。在几十年来只有少数几颗系外行星可供研究之后，天文学家现在已经确认4,884颗系外行星，另有 8,288 颗等待确认。随着詹姆斯韦伯、欧几里得、帕拉图和南西格雷丝罗马太空望远镜等下一代任务的发射，这个数字预计将在未来几年呈指数级增长。

除了大量了解外行星的类型以及已知哪些恒星会产生它们之外，天文学家还取得了另一个惊人的发现。我们银河系中不乏没有母星的系外行星。使用来自世界各地的望远镜，天文学家最近发现了另外 70 颗自由漂浮行星(FFP)，这是迄今为止发现的最大“流浪行星”样本，可供研究的FFP数量几乎翻了一番。

负责这一发现的研究团队由波尔多天体物理实验室 (LAB) 和维也纳大学的博士后研究员。在《自然天文学》上描述了他们发现的研究。

几十年来，天文学家一直在猜测FFP（也称为“流浪行星”）的存在，数值模拟表明它们可能是常见的。一些研究表明，可能有数十亿颗这样的行星漂浮在星际空间中——数量可能超过银河系中的恒星！行星如何流浪的确切机制仍然是个谜，但存在几种理论。

其中，天文学家推测行星有规律地在星际空间形成，它们被与过往恒星的引力相互作用拉走，超新星将它们踢出，或者它们在太阳死亡后自由漂浮到太空中。正如研究中指出的那样，之前的研究已经在年轻的星团和银河场内确定了FFP。

此外，流浪行星通常无法在可见光下成像，就像试图辨别绕恒星运行数千倍的系外行星一样。为此，天文学家需要使用非常灵敏的望远镜和仪器。其次，他们还需要在大量行星和背景星系中识别行星质量成员。这相当于大海捞针，但针是最不发光的物体。

为了克服这个问题，研究人员将夜空中物体的自行运动与20多年来多个天文台获得的多波长测光相结合。

一组天文学家最近在上天蝎座和蛇夫座占据的天空区域发现了 115 颗潜在流氓行星的位置，用红色圆圈突出显示。

最后，再利用年轻的流浪行星从形成时仍然温暖的方式，使用敏感的望远镜和相机直接检测。这就是红外光学望远镜新的深广视野观测发挥作用的地方，它为该团队提供了超过80,000张广视野图像。由此，该团队发现了至少 70-170 个质量与木星相当的新 FFP，它们位于天蝎座和蛇夫座星座，这是离我们太阳系最近的恒星形成区。

这表明可能有更多的机制作用在一起，而且之前的估计，表明我们的星系中可能有数十亿个FFP是正确的。假设他们在天蝎座上观察到的FFP的比例与其他恒星形成区域的相似，那么将会有数十亿颗木星质量的行星在银河系中漫游，甚至更多的地球质量行星——其中许多已经被在银河系中观察到。

ESO 的超大望远镜(ELT) 目前正在阿塔卡马沙漠建造，预计将在 2027 年收集第一束光线。 凭借其39米的主镜和先进的光谱仪、日冕仪和自适应光学套件，ELT将能够直接成像系外行星、流浪行星，并观测他们的大气层。同年，美国宇航局的南希格雷斯罗马太空望远镜也将发射太空并开始进行系外行星调查，其中可能包括像火星一样小的FFP。

这项研究的另一个意义是它对行星形成和演化模型的意义，这是理解宜居行星和生命起源的关键。

还有一个令人兴奋的可能性，就是FFP可以承载生命，可能藏在地下中，放射性元素的缓慢衰变或对流提供必要的热量。另一种可能性是，FFP的卫星可能拥有厚厚的大气层和表面有水的卫星，从而再次提高了生命存在的可能性。这些可能性中会不会真实存在？未来几年将有成百上千的FFP可供研究，我们会找到答案。

发现大量年轻 FFP 对行星系统的形成和早期演化具有重要意义，特别是对所涉及过程的时间尺度。我们的观察表明，巨行星系统必须在该地区观察到的生命周期（3-1000 万年）内形成并变得动态不稳定，才能增加 FFP 的数量。目前的研究表明，我们太阳系中行星之间的动力学不稳定性可能也发生在早期，尽管它比我们发现的那样大的行星弹出所需的不稳定性要小得多。