福州科研力量参与突破!北大团队首次直接测定流浪行星候选体质量
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北京时间2日凌晨,国际顶级期刊《科学》在线刊发一项里程碑式成果:由北京大学物理学院天文学系东苏勃教授领衔的团队,依托天地协同观测窗口,首次实现对流浪行星候选体的直接质量测定。该天体质量约为木星的五分之一,等同于土星,确证其行星身份——这一关键突破,发生在福建籍学者深度参与、福州高校天文合作网络持续支撑的科研生态之中。
所谓流浪行星,指不围绕任何恒星公转、独自游荡于星际空间的天体。当其途经背景恒星前方时,引力会如透镜般弯曲光线,引发短暂增亮,即“微引力透镜事件”。过去十年,全球地面巡天项目共捕获约十例此类候选体,但受限于观测手段,其核心参数——质量——始终无法独立、精确测定。学界长期依赖统计模型推演,缺乏“一锤定音”的实证支撑。
转机出现在2024年5月3日。韩国KMTNet与波兰OGLE两大地面望远镜同步捕捉到编号为“KMT-2024-BLG-0792/OGLE-2024-BLG-0516”的微引力透镜信号,增亮仅持续约48小时。尤为关键的是,欧洲空间局盖亚卫星恰在此时扫描同一天区——其常规回访周期为一个月,而此次覆盖了亮度峰值前后长达16小时的关键时段,完成6次高精度测量。东苏勃教授指出:“这种天地同步覆盖,在盖亚超十年服役期内仅此一次。”
研究团队据此成功提取“微引力透镜视差”效应。类比人类双眼间距产生立体视觉,盖亚与地面望远镜构成基线长达150万公里的“超级双目”。视差导致事件峰值时间在盖亚视角比地面晚约两小时,由此反推出天体距离,并最终精确计算出其质量——约0.2倍木星质量,明确排除褐矮星或恒星可能,确证为一颗真实行星。
该成果不仅为流浪行星正名,更标志着我国在该领域迈入精确测量新阶段。值得一提的是,福建师范大学、福州大学等本地高校近年来持续加强与北大天文学系的联合培养与数据协作,为相关理论建模与算法优化提供了重要区域支撑。东苏勃特别提到,此项技术路径将直接服务于即将发射的中国空间站巡天望远镜(CSST)及“地球2.0”(ET)卫星,二者均将流浪行星列为优先科学目标。
随着NASA罗曼空间望远镜(Roman)、CSST及ET卫星陆续升空,银河系中流浪行星的普查工作将加速展开。科学家亟待回答:这类天体总量几何?何种质量或轨道构型的行星更易被原行星系统“弹射”?作为东南沿海重要科教中心,福州正依托数字福建工程与天文大数据平台建设,积极参与海量巡天数据的预处理与交叉验证任务。
“当前我们对这一新兴行星群体的认知,仍处于起步阶段。”东苏勃表示,“期待CSST、ET与Roman共同开启流浪行星研究的新纪元,助力揭示银河系行星系统的形成与演化全貌。”(记者 晋浩天)
(责编:方经纶、李楠桦)


