二十年前的这个月，宇宙变得更加丰富、奇异，也明显不再那么孤独。几个世纪以来，从艾萨克·牛顿到吉恩·罗登贝瑞等有远见卓识的人士都在推测，是否存在环绕其他恒星运行的行星，类似于我们太阳系的行星——但这仅仅是推测。 直到 1995 年 10 月，日内瓦大学的天文学家米歇尔· Mayor 和他的研究生 Didier Queloz 发现了“同伴”：第一颗已知的环绕类太阳恒星运行的行星。
从技术上讲，Mayor 和 Queloz 的工作堪称杰作。他们使用灵敏的光谱仪分解恒星的光线，并测量其微小的来回运动，这种运动是由于环绕其运行的不可见世界的引力牵引造成的。从概念上讲，他们的工作是一颗炽热的炸弹。这颗行星，简称为飞马座 51 b，质量与木星相当，但其轨道离恒星近 100 倍。它的“一年”只有 4.2 天，云层顶部的温度高达约 1000 摄氏度。它与我们太阳系中的任何东西都截然不同，如此奇异，以至于迫使人们彻底反思行星形成的位置和方式。
在此后的二十年里，Mayor 和他的同事们运用各种技术，发现了近 2000 颗系外行星，这些行星世界千姿百态。研究人员现在估计，整个银河系中有数百亿颗类似于地球的行星。尽管 Mayor 的突破性工作帮助启动了当时新兴的探索领域，但这并没有让他真正成名。他的工作很快被规模更大的团队和预算庞大的卫星任务的发现所掩盖——也被更善于引经据典、以英语为母语的研究人员所掩盖。尽管如此，《大众科学》采访到 Mayor 时，他精神焕发，兴高采烈地描述了他的历史性时刻以及他正在进行的、突破界限的系外行星搜索。
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[以下是经过编辑的访谈记录。]
二十年前，当您开始搜索附近恒星周围的伴星时，您期望发现什么？
重要的是要认识到，那是一个行星搜索的艰难时期。戈登·沃克和布鲁斯·坎贝尔 [在不列颠哥伦比亚大学] 进行了 10 年的搜索，得出的结论是没有木星类型的行星环绕类太阳恒星运行。第二个团队，杰夫·马西和保罗·巴特勒 [在旧金山州立大学]，模仿了这项研究，并在 94 年 8 月报告了相同的结果。但我们并没有因为这些负面结果而感到困扰。我们早在 90 年代就开始建造新的光谱仪，并且不打算停止。
鉴于那些令人沮丧的结果，是什么让您乐观地认为您会发现一些东西？
89 年，我们用旧的光谱仪发现了一个有趣的物体，其质量是木星的 11 倍，我们意识到，我们离探测到行星不远了。然后在 94 年，我们在法国上普罗旺斯天文台用新的光谱仪 ELODIE 进行了“首次曝光”[首次观测]。这太棒了；它可以测量小至每秒 15 米的恒星运动，比我们旧的仪器好 20 倍。我们决定对 142 颗单星进行大规模调查。
我和我的博士后之一 Antoine Duquennoy 以及我的研究生 Didier Queloz 一起申请了望远镜观测时间。我们开始了测量，但后来 Antoine 在一次车祸中丧生。我和 Didier 继续进行。仅仅几个月后，我们就获得了足够多的飞马座 51 的测量数据，看到了非常特别的东西，一个周期性信号 [恒星的来回运动]，速度为每秒 150 米。我们将数据输入计算机，发现有一个物体以 4.2 天的周期围绕飞马座 51 运行，这意味着它必须在一个非常近的轨道上。这是一个惊喜，因为当时的想法是，巨行星必须离它们的恒星超过五个天文单位 [地球到太阳距离的五倍]。那是在 94 年秋天。
为什么你们没有在整整一年后才宣布你们的重大发现？
这太不寻常了，太出乎意料了，以至于我们决定等到下一个飞马座 51 的可见季节。我们想确保变异的幅度相同，相位正确，周期相同 [证明它是一颗位于稳定轨道上的真实行星]。直到 1995 年 7 月，我们才再次获得望远镜观测时间。我们看到所有参数都吻合——那是我们打开香槟庆祝的时候。 8 月 25 日，我们将论文提交给了《自然》杂志。[《大众科学》是自然出版集团的一部分。]
飞马座 51 b 与当时关于行星应该是什么样子的所有想法背道而驰。你们是否遇到了很多怀疑？
我们在十月份要去佛罗伦萨参加一个关于类太阳恒星的会议。就在之前，我收到了《自然》杂志的消息，三位审稿人中只有两位投票赞成接受这篇论文。这取决于当时的编辑。幸运的是，他决定接受！会议上有些人真的很好奇：“现在我们必须寻找为什么会有如此短周期行星的原因。”其他同事则在寻找论据：“这不是一个真实物体，你们没有足够的精度。”但我们对我们的测量结果有百分之百的把握。
相比之下，理论家们似乎完全准备好接受木星大小的世界可以迁移到非常靠近其恒星的想法。
是的，事实上，答案早在 15 年前就存在了。彼得·戈德赖希和斯科特·特雷梅因——两位天文学界非常重要的人物——发表的第一篇关于轨道迁移的论文专门研究了嵌入星盘中的小物体的运动。这个物体可能是一个大星系星盘中的小星系，或者是一个吸积盘 [新生恒星周围的尘埃结构] 中的行星。在这篇论文的摘要中，最后一句话写道：“木星并非诞生于今天的位置。”那是 1980 年。
尽管如此，您一定想知道飞马座 51 b 是一个怪胎，还是它是正常的，而我们的太阳系可能才是怪胎。
我们当时只有飞马座 51，一个轨道周期为四天的天体。一项单一的发现会有什么影响？绝对没有。当杰夫·马西用他的望远镜观察飞马座 51 b 是否真实存在时，情况发生了变化。他意识到我们的观测是正确的，然后他和保罗·巴特勒重新分析了他们在过去几年中积累的大量测量数据。 1996 年 1 月 17 日，[在德克萨斯州圣安东尼奥举行的美国天文学会会议上]，他们宣布发现了两颗新的系外行星。在 96 年的前六个月，又发现了几个短周期天体。直到我们发现了许多其他行星之后，我们才意识到飞马座 51 b 实际上是一个正常的物体。
然而，其他团队后来的发现也掩盖了你们早期的工作，至少在英语媒体中是这样。
的确如此，我们没有那么多来自美国的来电者。我只是很抱歉我的英语太差了。
您在系外行星研究领域一直非常活跃。在飞马座 51 b 之后，您最令人兴奋的发现是什么？
一个非常重要的步骤是我们在智利拉西拉 [帕拉纳尔] 天文台的新光谱仪 HARPS。它的精度约为每秒三米 [它可以测量的最小的恒星来回运动]。 30 年来，我们提高了 1000 倍。从 2004 年开始，HARPS [高精度径向速度行星搜索器] 探测到了一批超级地球，这些天体的质量是地球质量的 1 到 10 倍。我们的太阳系中没有任何此类行星，但它们在其他类太阳恒星周围非常常见。我们在加那利群岛的拉帕尔马岛为北半球天空建造了另一个版本的 HARPS。今年七月，HARPS-North 发现了 HD 219134 b，这是最接近的超级地球行星之一，仅有六秒差距 [约 20 光年] 远。
那么最终目标呢：直接观测另一颗恒星周围真正的地球孪生星？
探测一颗适宜居住的类地行星真的很难。地球是一颗小行星。需要新一代的仪器安装在新的、更大的望远镜上 [如巨型麦哲伦望远镜和三十米望远镜]，才有机会直接观测到它们。为了了解类地行星的物理特性——大气层等等——我们需要近距离、明亮的恒星。在某个时候，人们会尝试建造一艘宇宙飞船来直接拍摄其他地球的照片。他们将需要知道哪些恒星值得关注。我现在的 ambition 是建立这样一个列表。我们七月份宣布的行星——HD 219134 b——将是未来非常重要的目标。