人类终于发现银河系外的行星了？！微引力透镜效应立功

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近日，俄克拉荷马大学（简称 OU）的天体物理研究小组利用微引力透镜效应首次发现了银河系以外的行星群。

这一发现是由 OU 霍默·道奇 (Homer L. Dodge) 物理与天文学系的教授戴新宇与其博士后研究员 Eduardo Guerras，利用微引力透镜效应分析来自钱德拉 x 射线天文台 (美国宇航局于 1999 年发射的一颗 X 射线天文卫星) 的数据所得出。相关研究已经发表在了《天体物理学杂志快报》上。

 

引力透镜效应是爱因斯坦的广义相对论所预言的一种天文现象。由于时空在大质量天体附近会发生畸变，使得光线经过大质量天体附近时发生弯曲。如果在观测者到光源的直线上有一个大质量的天体，则观测者会看到由于光线弯曲而形成的一个或多个像，这种现象称之为引力透镜现象。

微引力透镜则引力透镜的缩小版，是由前景运动的天体产生的透镜现象。它与发生在星系尺度上的引力透镜现象相比，微引力透镜的源天体质量很小，因此光的偏转也小得多，通过微引力透镜能观测到光度的瞬间增亮现象，表明有系外行星存在。目前该方法是唯一一种能在离地球很远的地方发现行星的已知方法，这种方法能够找到最小的系外行星。

图 | 引力透镜 RX J1131-1231 星系（中心）与透镜星系（四个背景类星体）。在这个图像的中央椭圆星系中估计有数万亿颗行星，这些行星的质量范围大概在月球到木星质量之间。

具体来说，研究小组利用美国宇航局的钱德拉 x 射线天文台的数据，研究了一个被称为 RX J1131-1231 的遥远类星体。依赖于位于 RX J1131-1231 中心的超大质量黑洞 (SMBH) 的微透镜特性进行建模计算（在 OU 超级计算中心进行计算研究）。

研究者表示，小行星的解释与观察到的微透镜效应的特征最为符合。另外研究者通过数据建模对信号进行分析，确定了这些行星的质量范围大概在月球到木星质量之间。

研究者对这一发现感到非常兴奋，因为这是人类首次发现银河系以外的行星。在这项研究之前，虽然科学家经常使用微透镜效应发现银河系中的行星，但还没有证据表明观察到了其他星系中的行星。不过，事实上对于小天体，其微引力透镜效应也能产生高放大率，从而可能观测到银河系外的行星特征，最后通过建模分析这些特征可以得到信号所涵盖的一些具体信息。

Guerras 表示，“这次研究是一个很好的例子，证明了目前分析星系外微透镜效应的技术是有多强大。这个星系位于 38 亿光年之外，即使找遍科幻小说，你也不可能找到什么望远镜去直接观测这些行星。然而现在，我们却能够研究揭示他们的存在，甚至了解他们的质量。这就是科学的炫酷之处。”

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编辑：游弋  校审：黄珊

参考：

https://doi.org/10.3847/2041-8213/aaa5fb

https://m.phys.org/news/2018-02-astrophysicists-planets-extragalactic-galaxies-microlensing.html

 

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