宇宙驚奇!微重力透鏡揭密「超級地球」遍布銀河
一項突破性的天文研究發現,類似地球但體積更大的「超級地球」,在宇宙中的數量遠超科學家過往認知。這項由韓國微重力透鏡望遠鏡網絡(KMTNet)主導的國際研究,透過分析星光扭曲現象,首度證實這類行星可能以類似木星的遙遠軌道環繞恆星,暗示外星世界的數量可能超乎想像。
研究共同作者、俄亥俄州立大學榮譽天文學教授安德魯·古爾德解釋:「當我們比對新發現行星造成的星光扭曲與KMTNet的大型數據庫後,發現超級地球的軌道距離竟可媲美太陽系氣態巨行星。」這項發現改寫了行星科學界對「適居帶」的傳統認知,顯示巨大岩質行星可能是宇宙中行星系統的普遍特徵。
研究團隊運用「微重力透鏡」效應——當恆星或行星等前景天體經過觀測者與背景恆星之間時,會造成背景星光線彎曲並產生亮度變化的現象。透過分析這些持續數小時至數月的「光變曲線」,天文學家成功定位OGLE-2016-BLG-0007,這顆質量約地球兩倍的超級地球,其軌道範圍甚至比土星更寬廣。
這項刊登於《科學》期刊的研究將系外行星分為兩大類:超級地球與類海王星組成的岩冰行星,以及類似木星、土星的氣態巨行星。古爾德教授指出:「現有理論認為氣態巨行星可能透過氣體吸積或重力不穩定形成,但我們尚無法區分這兩種機制。」
研究共同作者理查德·波格教授形容這項任務的難度:「尋找微重力透鏡事件就像大海撈針,而要從中找到行星信號更是難上加難。我們需要監測數億顆恆星,才能發現百例左右的有效事件。」目前全球僅有237顆系外行星是透過此方法發現,佔總數不到5%。
這項跨國合作動用分佈於南非、智利與澳洲的三座專業望遠鏡,其中關鍵的KMTCam相機系統正是由俄亥俄州立大學影像科學實驗室研發。隨著技術持續進步,這類全球性合作計畫正將理論猜想轉化為實際發現,如同宇宙考古學家般拼湊出行星形成的奧秘。
該研究獲得美國國家科學基金會、清華大學、中國國家自然科學基金會等多國機構支持,為理解系外行星分布與演化機制開啟新篇章。