比科幻小說想的技術還強,天文學家首找到 38 億光年遠的銀河系外行星!

作者 | 發布日期 2018 年 02 月 06 日 17:40 | 分類 天文 , 尖端科技 , 自然科學 follow us in feedly

重大技術突破,天文學家可能第一次「找到」在銀河系外面的星際行星了!你知道我們本身所處的銀河系已大到無法想像,若還要進一步觀測銀河系外行星,所需的望遠鏡技術連科幻小說都想像不出,直到現在,我們才終於有第一個「間接」證據。如果後續有多項研究證實,將是本世紀最重大天文新聞之一。



至今,所有你聽過的、科學家確認發現的那數千顆系外行星,都還只是銀河系內的小小成員而已,儘管銀河系本身已是一個直徑介於10 萬至 18 萬光年、厚度達 1,000 光年的巨大螺旋光盤,但放眼整個宇宙,銀河系也不過是畫布上區區一小點。

之前,有些研究提出幾個銀河系外行星候選人,但都未得到證實;2010 年,有研究稱「HIP 13044b」行星是一顆被銀河系吞進肚裡的外來行星,但後續另一項研究駁回此說法。

可知,探測銀河系外行星不是嘴巴說說就能辦到的事情,它們不會釋放太多能量,重力場也微弱許多,比恆星還要更難發現。《New Atlas》報導,到目前為止我們發現最遠的兩顆系外行星為「SWEEPS-04」和「SWEEPS-11」,距離地球 2.7 萬光年,連銀河系身體的四分之一都不到。

目前大多數系外行星都是經由 NASA 克卜勒太空望遠鏡以「凌日法」(transit method)發現,這位仁兄一次同時觀察 10 萬顆恆星,每 30 分鐘測量一次恆星亮度變化,因此有很大機會發現行星凌日現象。可惜的是,就算它擁有最先進觀測技術,能看到的距離仍有限,想將眼光拉至宇宙深處,科學家必須仰賴其他技術──比如重力透鏡效應(gravitational lensing)。

這次,美國奧克拉荷馬大學團隊採用 NASA 錢卓拉 X 射線望遠鏡的數據並結合微重力透鏡(Gravitational microlensing)效應(註),檢測一個距離地球約 38 億光年的類星體「RX J1131-1231」,第一次估算到那裡有約 2,000 顆質量介於月球到木星間的星際行星;進一步計算,該星系可能擁有萬億顆行星。

▲ NASA 錢卓拉 X 射線天文台與哈伯太空望遠鏡對類星體 RX J1131-1231 的合成影像。(Source:NASA

這裡必須再澄清一點,想直接從銀河系內觀察銀河系外行星幾乎是不可能的任務,天體物理學家的工作是篩選各種數據、再使用其他檢測技術來證明行星存在,正常來講,需同時以多種方法確認,且某些情況下檢測結果只是場誤會,那些行星遠到我們無法以傳統手段觀察(說白一點,這次研究仍然不是「直接觀測」到銀河系外行星,而是精確計算而已)。

論文主要作者之一、奧克拉荷馬大學天體物理學家 Eduardo Guerras 表示,這次研究只是開場白,希望後續還有其他團隊發表獨立分析來證實他們的觀測結果。

如果我們運氣好,重力透鏡技術將在未來幾年內發現更多極遙遠的行星,帶來令人難以置信的發現,為我們突破更多知識上的盲點,讓各種宇宙假設理論變得更豐滿。新研究發表在《天體物理學》期刊。

註:重力透鏡效應根據光線扭曲的尺度與效果不同,又分出強重力透鏡、弱重力透鏡和微重力透鏡,微重力透鏡效應發生在恆星級天體,與發生在星系尺度上的強重力透鏡現象相比,微重力透鏡的光源天體質量很小,光的偏轉也小得多,通常情況下難以直接觀測到微重力透鏡成像,只能觀察到光度瞬間增強。

(首圖為行星示意圖,來源:NASA

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