来源：中国科学报

近日，由北京大学物理学院天文学系东苏勃教授领衔的团队，利用十年一遇的天地同步观测的契机，首次成功实现了对流浪行星候选体的直接质量测量。结果表明，该天体的质量与土星相当，从而首次确证了流浪行星候选体的行星身份。相关成果已1月2日发表于《科学》期刊。

与太阳系中的行星不同，流浪行星并不围绕恒星转动，而是独自漂泊于星际空间。论文通讯作者东苏勃介绍说，理论上，它们的“流浪生涯”可能始于两种主要途径：其一，它们可能最初诞生于某颗恒星周围的行星系统，后因行星间剧烈的引力相互作用而被“抛射”出去——其机制与航天器借行星“引力弹弓”获得加速的原理类似，质量较小的行星在这一过程中往往更易被“驱逐”；其二，它们或许从未拥有过“家园”，是由质量不足以形成恒星的星际气体云团直接坍缩而成——此类天体的理论质量下限通常为木星级别。

探测这类隐匿天体的方法，源于爱因斯坦1936年在《科学》上提出的微引力透镜效应：当一个天体恰好从遥远的背景恒星前方掠过时，其引力会如透镜一样偏折并会聚星光，从而使背景恒星在短时间内增亮。

东苏勃团队研究的这颗流浪行星候选体，发现于2024年5月3日。当时，两个地面的微引力透镜巡天项目都捕捉到了其信号。在这次仅持续约两天的微引力透镜事件窗口内，欧空局的“盖亚”不仅恰好在观测该区域，更因其当时特殊的轨道方位，得以覆盖该事件亮度达到峰值附近长达16个小时的关键阶段，并完成了多达6次的测量。这样的机遇在“盖亚”超过十年的服役期内仅此一次。

东苏勃团队抓住了这个机遇，成功测量到了“微引力透镜视差”。此次天地联测，就好比用两只相距很远的眼睛同时观看一个场景。“人眼依靠几厘米的瞳孔间距产生立体视觉，而‘盖亚’与地面望远镜构成的‘双眼’基线则长达150万公里”。具体而言，视差效应导致从‘盖亚’视角观测到微引力透镜事件的亮度达到峰值的时间，较地面视角晚了约两个小时。

通过分析地面和盖亚的观测数据，东苏勃团队最终确定，引发此次微引力透镜事件的天体，其质量约为木星质量的五分之一，即与土星相近。这一结果首次确凿无疑地证实，该流浪行星候选体是一颗行星，排除了其属于质量更大的褐矮星（即介于行星和恒星之间的天体）或恒星的可能性。

美国罗曼空间望远镜计划于今年发射，具备强大的广域红外巡天能力，将微引力透镜搜寻系外行星列为其核心科学目标之一，预计能系统发现数百颗流浪行星。

中国空间站巡天空间望远镜（CSST）预计于近期发射，其在光学波段拥有可与罗曼空间望远镜媲美的广域巡天能力。东苏勃与国内合作者们正致力于推动利用CSST开展流浪行星搜寻。

此外，中国计划发射“地球2.0”（ET）卫星，也将探测流浪行星列为其重要科学目标之一。