天文学家长期以来探测到了数颗在星际空间中孤独漂泊的神秘天体——流浪行星候选体，但其是否为真正的行星始终缺乏确凿的科学证据。由北京大学物理学院天文学系东苏勃教授领衔的研究团队利用十年一遇的天地同步观测契机，首次成功实现了对流浪行星候选体的直接质量测量，确证其为一颗质量与土星相当的行星。这项研究成果发表于国际学术期刊《科学》，被认为是理解行星形成与动力学演化的一个重要里程碑。
流浪行星是指那些不围绕任何恒星运行、独自漂泊于星际空间的神秘天体。当一颗流浪行星从背景恒星前方掠过时，其引力会如透镜般弯曲星光，使恒星短暂增亮，称微引力透镜事件。近十年来，天文学家们通过地面巡天望远镜的观测，已捕捉到约十例流浪行星候选体，但这些天体的质量始终无法被独立且准确测定。长期以来，天文学家们只能依赖统计模型进行粗略估算，缺少直接观测依据。
转机出现在2024年5月3日。当时，韩国KMTNet项目与波兰OGLE项目的地面望远镜共同捕捉到一个编号为“KMT-2024-BLG-0792/OGLE-2024-BLG-0516”的候选体信号，增亮过程仅持续约两天。研究团队敏锐意识到，欧洲空间局的盖亚卫星当时恰好在扫描同一天区。事实上，盖亚卫星通常每月才回访同一区域，极难捕捉到仅持续一两天的短暂事件。然而，在事件发生的窗口内，盖亚不仅正在观测，更因其特殊的轨道方位，覆盖了事件亮度峰值附近长达16小时的关键阶段，获得了多达6次测量。这样的巧合，在盖亚超过十年的服役期内仅此一次。
研究团队抓住这次机遇，成功测量到了“微引力透镜视差”效应。这好比用间距极远的“双眼”观看同一个场景。人眼依靠几厘米的瞳孔间距产生立体视觉，而盖亚与地面望远镜构成的“双眼”基线长达150万公里。具体而言，视差效应导致从盖亚视角看到事件峰值的时间较地面视角晚了约两个小时。正是这一时间上的差异，使得研究团队得以提取该候选体的距离信息，进而确定其质量和距离。最终分析表明，引发此次微引力透镜事件的天体质量约为木星质量的五分之一，即与土星相当。这一结果首次确凿证实该候选体是一颗行星，从而排除了其属于质量更大的褐矮星或恒星的可能性。发现进一步表明，银河系可能遍布着流浪行星，它们很可能是被原生行星系统“抛射”出来而形成的。
这项成果不仅标志着流浪行星研究步入精确测量新阶段，其发展的微引力透镜视差测量方法也为下一代空间巡天望远镜的大规模探测铺平了道路。美国国家航空航天局计划于今年晚些时候发射的Roman望远镜预计能系统发现数百颗流浪行星。我国自主研发的中国空间站巡天空间望远镜（CSST）预计于近期发射，其强大的光学巡天能力同样适用于此类搜寻。此外，我国计划发射的“地球2.0”（ET）卫星也将探测流浪行星列为其重要科学目标之一。这些设备将帮助天文学家以大样本回答一系列根本问题：银河系内究竟有多少流浪行星？哪种行星更易被驱逐？
目前，我们对流浪行星这一新兴行星族群的认识仍处于起步阶段。新一代空间巡天望远镜将流浪行星的探测推向新阶段，让我们能更加深入理解银河系中的行星系统是如何形成与演化的。
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