对于天文学家来说，系外行星几乎已经是老生常谈了，他们现在已经发现了超过 1000个这样的世界，它们位于太阳系之外。下一个前沿领域是系外卫星——绕外星行星运行的卫星——它们更小、更暗、更难找到。现在天文学家表示，他们可能发现了一个奇特的行星和卫星系统，它们在星系中自由漂浮，而不是绕恒星运行。
该系统在一个使用微引力透镜的研究中被发现，微引力透镜技术寻找的是由于恒星和地球之间一个看不见的物体的引力拉力而导致星光弯曲的现象。在这种情况下，这个巨大的物体很可能是一颗行星和一颗卫星。但研究人员承认，信号不是很清晰，也可能代表一颗昏暗的恒星和一颗轻型行星。“一个替代的恒星+行星模型几乎与行星+卫星的解释一样符合数据，”科学家们在一篇论文中报告说，该论文本周已发布在预印本网站 arXiv 上。该研究尚未经过同行评审。
“我为这篇论文感到兴奋，”巴黎天文台的天文学家让·施耐德说，他没有参与这项研究。系外卫星“这些天变得很流行”，他补充说，并且是他的个人“圣杯”之一。施耐德在 1999 年撰写了一篇关于如何使用另一种称为凌星法来探测系外卫星的论文。（凌星技术寻找的是当行星或卫星从地球的角度在恒星前方经过时，恒星光线变暗的现象）。
支持科学新闻报道
如果您喜欢这篇文章，请考虑通过以下方式支持我们屡获殊荣的新闻报道 订阅。通过购买订阅，您正在帮助确保有关塑造我们今天世界的发现和想法的有影响力的故事的未来。
既然天文学家知道行星在星系中很常见，那么科学家们说，系外卫星也可能大量存在。然而，由于它们体积小，亮度不足，因此极难找到。由圣母大学的大卫·贝内特领导的新论文的作者指出，微引力透镜技术很有前景，因为它能够探测到凌星搜索最适合发现的近距离卫星之外的卫星。无论新系统最终是否包含卫星，“这些结果表明了微引力透镜探测系外卫星的潜力，”作者写道。
微引力透镜是引力透镜的一种，引力透镜是阿尔伯特·爱因斯坦的 广义相对论 预测的一种光效应。根据爱因斯坦的理论，大质量物体会扭曲其附近的时空，因此任何东西，甚至是光，都会绕着它们走弯曲的路径。当来自背景恒星的光线经过一个大质量物体到达我们的望远镜时，它会表现为被称为爱因斯坦环的扭曲光亮的圆圈。如果大质量物体由两个物体组成，例如行星及其卫星，则圆圈会显得破损并在某些地方鼓起。有时环太小而无法分辨细节，但整体的 微引力透镜效应 可以通过恒星的整体亮度随时间的变化来计算。
贝内特和他的同事们已经从新西兰约翰山大学天文台和塔斯马尼亚卡诺珀斯山天文台收集的微引力透镜数据中，识别出了一个双体系统，他们将其命名为 MOA-2011-BLG-262。但研究人员不能确定是哪两个物体引起了亮度波动。最符合数据的解释是一个巨大的行星，大约是木星质量的四倍，由一颗质量小于地球的卫星环绕。如果这种解释是正确的，那么这颗行星及其卫星将相对靠近地球，距离地球 1,000 到 2,000 光年，并且将在银河系中漂流，而不是围绕银河系中的一颗恒星运行的系统的一部分。科学家们认为，这种自由漂浮的物体可能相对常见，因为一个系统中多个行星之间的引力相互作用可以完全弹射出一个或多个行星，可能还会拖着一颗卫星。
另一种可能性是，研究人员探测到了一个更遥远的系统，该系统由一颗小型恒星（约为太阳质量的十分之一）和一颗大约是地球质量 18 倍的行星组成。为了解释微引力透镜模式，这个系统需要远得多。
不幸的是，天文学家没有机会再次观察该物体以确认他们的怀疑，因为它已经移出与背景恒星的对齐位置，现在没有产生透镜信号。施耐德说，这是该发现“最令人沮丧的方面”，并且“微引力透镜的所有探测都是如此”。
他说，从好的方面来说，这一发现带来了许多惊喜。它突显了微引力透镜的潜力，而目前该领域的大部分精力都集中在凌星法上，并且它可能揭示了一个自由漂浮的系统，而天文学家主要一直在寻找绕恒星行星运行的卫星。“它迫使我们，”施耐德说，“始终保持开放的心态。”