宇宙中為何會出現“流浪行星”？申城科學家領銜，揭秘“流浪行星”身世

記者從中國科學院上海天文台獲悉，由該台鄧洪平研究員領導的國際合作科研團隊提出了形成流浪行星質量天體（pmos）的全新機制。流浪行星質量天體是質量介於恆星與行星之間的神秘天體，並非傳統恆星形成過程的產物，也不是從母恆星系統中被拋射出來的巨行星，而是通過年輕恆星的星周盤發生潮汐相互作用直接形成。這一發現對理解星團對行星形成的影響，探索恆星形成和行星形成的邊界有重要意義。

相關研究成果於北京時間2月27日發表在國際學術期刊《科學進展》（science advances）上。

詹姆斯·韋伯太空望遠鏡對獵戶座星雲中trapezium星團附近區域的近紅外波段成像。這個年輕的恆星形成區僅有100萬年的歷史，包含了數千顆新形成的恆星，其質量範圍從太陽質量的40倍到不足0.1倍。該區域還包含許多褐矮星，這些天體的質量低於太陽質量的8%，而在褐矮星之下，從大約13倍木星質量開始，則是行星質量天體。最新的韋伯望遠鏡數據揭示了數百個這樣的天體，它們自由漂浮在星雲中，不圍繞恆星運行。

流浪行星質量天體是質量約13倍木星質量的一種天體，接近巨行星的質量，不被任何恆星所束縛。流浪行星質量天體在2000年被首次探測到，近五年內觀測樣本陡增，有研究證實這種天體廣泛存在於年輕星團中。過去20多年，科學家們認為它們可能是分子雲坍縮形成的極低質量恆星，或是從母恆星系統中被拋射出來的巨行星。然而，這兩種理論均無法解釋流浪行星質量天體的丰度之多、多體系統（如雙星或三星）之繁，以及其與恆星運動特徵之間的一致性。

通過研究，科研團隊提出了早期星周盤相互作用形成流浪行星質量天體的全新理論。科研人員通過高精度流體動力學模擬發現，當兩顆年輕恆星的星周盤以特定角度和速度近距離相遇時，潮汐力會拉伸並形成細長的“潮汐橋”。這些橋狀結構在引力作用下進一步收縮為緻密的線狀分子雲，最終斷裂並坍縮成獨立的天體——即流浪行星質量天體。

相遇星周盤之間形成潮汐橋並坍縮形成pmo雙星的三維流體力學模擬示例。

“流浪行星質量天體或許構成了宇宙中既非恆星、也非行星的一類天體，將幫助我們理解恆星形成和行星形成的邊界。”鄧洪平研究員表示。

記者了解到，流浪行星質量天體的觀測樣本正在迅速增長，中國科學院上海天文台領導的系外地球巡天計劃能通過微引力透鏡法高效地搜尋流浪行星，針對不同星團中pmo發生率和性質的研究，將進一步揭示這一機制在宇宙中的普適性。