【引力传媒】微引力透镜技术发现银河系中行星很普遍

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一个包含3位来自欧洲南方天文台（ESO）国际天文学家团队，采用微引力透镜技术测量了银河系中的行星有多普遍。经过6年多、对一百多万颗巡天数据库中的恒星测量，团队发现：有行星环绕的恒星比没有的更普遍。研究报告将刊登在2012.1.12出版的《自然》杂志上。

各种系外行星系统示意图

过去16年间，天文学家已经确认了700余颗系外行星，并开始对行星的大气进行光谱分析。对这些行星个案的属性研究是极为重要的，但同时还有一个更基本的问题不容忽视：银河系中行星的普遍程度如何？

当前发现的系外行星，普遍通过以下两种方法：掩星法，当它们从恒星前方经过时，会使恒星略微变暗；径向速度法，行星的引力使母恒星发生前后晃动。这两种方法都对大质量行星和非常靠近恒星的行星更敏感，也容易漏掉大量的（其他类）行星。

本报告中，天文学家使用了一种完全不同的方法来搜寻系外行星——微重力透镜法，该方法能发现相当宽的质量范围内行星，并能发现很遥远恒星的行星。#p#分页标题#e#

本报告是首席作者、巴黎天体物理研究所的阿诺德 哈山（Arnaud Cassan）解释道：“六年来，我们一直通过微引力透镜搜寻系外行星的踪迹。值得注意的是，那些观测数据显示，我们银河系中的行星比恒星还多。我们还发现，像超级地球或冷海王星类这样小质量的行星，肯定比大质量行星更普遍。”

本文团队使用的数据，由PLANET和OGLE（注2、3）团队提供，探测系外行星的方法是：母恒星和可能存在的行星构成的引力场，就像个透镜，能够放大背景恒星的光。假如存在围绕恒星旋转的行星，它贡献的背景光增强效应，是能够被探测到的。

微引力透镜法示意图

PLANET协作小组领导、巴黎天体物理研究所的珍 菲利普 比尤利（Jean-Philippe Beaulieu）补充道：“PLANET协作小组已经制定了跟踪有价值的微引力透镜事件的计划。使用的望远镜位于南半球的各处，从南非经澳大利亚到智利。ESO的望远镜将对此巡天做出重大贡献。”#p#分页标题#e#

在探测系外行星方面，当其他方法可能“永远”发现不了时，微重力透镜是个极为强大的工具。但是，该方法要求遥远的背景恒星与被探测恒星恰好在一条直线上，这是极为稀有的。另外，为了在事件中发现行星，还要求行星轨道恰好也精确地在此线上。

由于上述原因，通过微引力透镜法发现行星远远不是简单的事情——在六年时间内，PLANET和OGLE小组仅仅在数据海洋中发现了三颗系外行星：一颗超级地球（注4），另两颗的质量分别与海王星、木星类似。按照微重力透镜的标准，这已经是很大的成果了。对于本发现，要么是天文学家撞大运，彻底战胜了概率理论；要么就是银河系中的行星本来就多不胜数，此类观测事件必定会发生（注5）。

天文学家接着把这三颗确定的行星探测数据与先前发现的七颗相比较，并对比了6年中巨量的未探测到数据——在统计分析中，海量的未发现数据同样重要。结论是：在研究过的恒星中，大约1/6的含有至少一颗类木行星，一半含有海王星类行星，2/3的含有超级地球类。巡天数据对离恒星7500万~15亿公里的行星敏感（在太阳系中，相当于从金星到土星的距离），而可探测行星质量从5倍地球—10倍木星。#p#分页标题#e#

11颗通过微引力透镜发现的行星对比，注意纵、横坐标都是对数形式。纵坐标单位：地球质量；横坐标：天文单位。蓝色表示恰好成一直线时，可探测到行星的理论期望百分比。从图中看，误差带还是比较大的。版权：本文原作者。

综合上述研究，强烈意味着：平均来说，一颗有行星的恒星周围，行星数量远大于1。这是规律的可能性远大于成为例外的可能。

研究报告Daniel Kubas总结道：“我们通常认为，地球是银河系中的唯一。但现在看来，银河系中与地球质量类似的行星，可能多达10亿。”

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