美國國家航空航天局（NASA）和日本大阪大學（Osaka University）的科學家們進行的最新研究表明，流浪行星（即不受恆星束縛在太空中漂流的世界）的數量遠遠超過圍繞恆星運行的行星。研究結果表明，美國宇航局計劃於2027年5月發射的南希-格蕾絲-羅曼太空望遠鏡可能會發現400顆地球質量的流浪行星，事實上，這項新研究已經發現了一個這樣的候選者。

位於馬里蘭州格林貝爾特的美國國家航空航天局戈達德太空飛行中心的高級研究科學家大衛-貝內特（David Bennett）是兩篇介紹這項研究成果的論文的共同作者之一，他說：”我們估計，銀河系中的流浪行星數量是恆星的20倍–數以萬億計的世界在獨自遊蕩。這是對銀河系中流浪行星數量的首次測量，它對質量小於地球的行星非常敏感。”

研究小組的研究結果來自於新西蘭約翰山大學天文台進行的一項為期九年的調查，這項調查被稱為MOA（天體物理學微透鏡觀測）。當恆星或行星等天體從我們的有利位置與一顆無關的背景恆星近乎完美地對準時，就會發生微透鏡事件。由於任何有質量的物體都會扭曲時空結構，因此來自遠處恆星的光線在經過近處天體時會繞著它彎曲。較近的天體就像一個天然透鏡，在背景恆星的光亮中產生一個短暫的峰值，為天文學家提供了有關該天體的線索，而這些線索是他們無法通過其他方式獲得的。

這幅藝術家的概念圖展示了一顆冰殼包裹的、地球質量的流浪行星獨自在太空中漂流。圖片來源：美國宇航局戈達德太空飛行中心

“微透鏡是我們發現低質量自由漂浮行星甚至原始黑洞等天體的唯一途徑，”大阪大學教授、論文《銀河系流浪行星的新估計》的第一作者Takahiro Sumi 說。”利用引力發現我們永遠無法直接看到的天體是一件非常令人興奮的事情。”

研究小組發現的這顆質量約為地球的流浪行星是第二次發現此類行星。描述這一發現的論文將刊登在未來一期的《天文雜誌》上。第二篇論文將發表在同一雜誌上，該論文通過人口分析得出結論，流浪行星的數量是銀河系中圍繞恆星運行的行星數量的六倍。

短短幾十年間，我們從懷疑太陽系內的世界在宇宙中是否孤獨，到在太陽系外發現5300 多顆行星。在這些新發現的世界中，絕大多數要么體積巨大，要么離主恆星極近，要么兩者兼而有之。相比之下，研究小組的研究結果表明，流浪行星往往偏小。

“我們發現，地球大小的流浪行星比質量更大的流浪行星更常見，”蘇米說。”恆星結合行星和自由漂浮行星平均質量的差異是了解行星形成機制的關鍵。”

這幅動畫用一顆”流浪行星”–不圍繞恆星運行的行星–來說明引力微透鏡的概念。當這顆”流浪行星”幾乎從背景源恆星前方經過時，源恆星的光線會因周圍扭曲的時空而彎曲。這會稍微改變恆星在天空中的視位置，甚至會產生多個恆星的副本。這種變化向天文學家發出了行星存在的信號。資料來源：美國宇航局戈達德太空飛行中心/CI 實驗室

世界的建立可能是混亂的，所有形成的天體在進入軌道時都會發生引力相互作用。行星輕量級天體與恆星的聯繫並不緊密，因此有些相互作用最終會將這些世界拋入太空。於是，它們開始了孤獨的生存，隱藏在恆星之間的陰影之中。

在原版《星際迷航》系列的早期劇集中，船員們在所謂的星際沙漠中遇到了這樣一顆孤獨的星球。他們驚訝地發現，這顆無星行星Gothos 最終可以居住。雖然這樣的世界可能是可信的，但研究小組強調，新探測到的”流氓地球”除了質量相似外，可能與地球沒有太多其他共同特徵。

能發現單獨行星的微透鏡事件異常罕見，因此要找到更多行星的關鍵之一就是撒下更大的網。這正是”羅曼”號在2027年5月發射時要做的事情。

“羅曼望遠鏡將從太空中進行觀測，因此它將對質量更小的流浪行星更加敏感，”領銜發表論文宣布發現候選地球質量流氓世界的越本直樹（Naoki Koshimoto）說。他現在是大阪大學的助理教授，在戈達德進行了這項研究。”‘羅曼’的寬廣視野和敏銳視覺相結合，將使我們能夠比僅使用地面望遠鏡更詳細地研究它發現的天體，這是一個令人激動的前景”。

根據之前發現的環繞恆星運行的行星的最佳估計，Roman 將發現50 個地球質量的流浪世界。這些新的結果表明，它實際上可以發現大約400個，不過我們還需要等到羅曼開始掃描天空時才能做出更確定的預測。科學家們將把羅曼的未來數據與日本PRIME（紅外微透鏡實驗）望遠鏡（位於薩瑟蘭的南非天文台）等設施的地面觀測數據結合起來。這台1.8 米的望遠鏡將在MOA 工作的基礎上，進行首次大範圍的近紅外微透鏡測量。它配備了羅曼探測器開發計劃中的四個探測器，作為與日本宇宙航空研究開發機構（JAXA）簽訂的國際協議的一部分，由美國國家航空航天局（NASA）提供。

每一次微透鏡事件都是一次性的，這意味著一旦事件結束，天文學家就無法再回去重複觀測。但它們並不是瞬時發生的。

越本直樹說：”來自流浪行星的微透鏡信號可能需要幾個小時到一天左右的時間，因此天文學家將有機會同時觀測Roman和PRIME。”

從地球和一百萬英里外的羅曼星上同時觀測它們，將有助於科學家比以往任何時候都更精確地測量流浪行星的質量，從而加深我們對銀河系中的世界的了解。