歐幾里得拍下銀河系中心最精細影像，助未來測量系外行星質量

歐洲太空總署（ESA）的歐幾里得（Euclid）太空望遠鏡任務近日公開了一張超高解析度的銀河系中心影像，這張照片未來將成為研究系外行星的重要「事前照片」。

尤其是未來的南希·格雷斯·羅曼太空望遠鏡（Nancy Grace Roman Space Telescope）等設施在銀河系中心發現新的微重力透鏡事件時，天文學家可以回頭比對歐幾里得事先拍攝的影像，比較這些恆星多年來在天空中的移動情形，進而確認行星的存在並推算其質量。這張影像共記錄了超過 6,000 萬顆恆星，將有助於未來大規模測量由微重力透鏡發現的系外行星質量。

影片顯示歐洲太空總署歐幾里得（Euclid）太空望遠鏡於 2025 年 3 月 23 日拍攝的銀河系中心影像，這是目前以可見光取得、規模最大且解析度最高的銀河系中心照片，包含超過 6,000 萬顆恆星。畫面中央偏黃的區域為銀河核球，主要由年老且較冷的恆星組成；影像中的暗色區域則是富含塵埃的分子雲，遮蔽了後方的星光；而零星可見的紅色輝光則來自年輕大質量恆星形成區中的游離氫氣。這張影像未來將成為研究微重力透鏡系外行星的重要基準資料，有助於確認行星的存在並推算其質量。

這張影像拍攝於 2025 年 3 月 23 日，歐幾里得僅花了約 26 小時便完成觀測。它由九個觀測視野拼接而成，每一個視野涵蓋的天空範圍都比滿月還大。雖然歐幾里得的解析度與靈敏度與哈伯太空望遠鏡相當，但每次拍攝的範圍卻是哈伯的 270 倍。這種兼具高解析度與大視野的觀測能力，使它能在短時間內完成大範圍巡天；若要利用口徑約十公尺、視野較小的地面望遠鏡（例如凱克天文台）拍攝同樣的區域，則需要約 2,000 小時。這張影像除了記錄超過 6,000 萬顆恆星之外，也包含大量星雲與星團，而其涵蓋範圍更完整包含了未來羅曼太空望遠鏡搜尋系外行星的主要目標區域。

天文學家主要希望利用這些資料研究「微重力透鏡」現象。當兩顆恆星恰巧與地球排成一直線時，前方恆星的重力會像天然放大鏡一樣，彎曲並放大後方恆星的光芒。如果前景恆星周圍還有行星存在，行星的重力也會造成額外的亮度變化，而這些細微變化正是發現行星的重要線索。由於微重力透鏡事件需要大量背景恆星，因此恆星極為密集的銀河系中心，正是尋找這類事件的最佳場所。過去二十年間，天文學家已利用這項技術發現近 300 顆系外行星，其中有 51 個已知行星系統就出現在這張歐幾里得影像之中。

▲ 微重力透鏡法（Microlensing）示意圖。當前景恆星經過背景恆星前方時，其重力會像天然放大鏡般暫時放大背景恆星的光芒，形成重力透鏡現象。若前景恆星周圍存在行星，行星的重力還會造成額外的短暫亮度變化。天文學家可藉由分析這些異常訊號，間接發現並研究系外行星。

一次完整的微重力透鏡事件通常需要持續觀測二十多天，因此歐幾里得這次僅約一天的觀測並不足以直接發現新的行星。不過，它卻先替未來的研究留下了一張高解析度的「事發前照片」。未來當新的微重力透鏡事件被發現時，天文學家便能回頭比對這些恆星在事件發生前的樣貌，並結合後續觀測資料，比較它們多年來在天空中的移動情形，進一步確認行星的存在並測量其質量。由於微重力透鏡特別適合尋找距離母恆星較遠、溫度較低的冰冷行星，歐幾里得的這批資料也將有助於未來大規模測量這類系外行星的質量，進一步了解銀河系中的行星分布。