爱因斯坦支持的方法可以帮助我们找到比以往更小的系外行星

自 1995 年以来，科学家已经发现了 5,000 多颗系外行星，即太阳系以外的其他世界。尽管太空研究人员非常擅长发现大型行星，但较小的行星却未能被发现。

然而，一种名为微透镜的新型天文探测技术开始填补这一空白。韩国微透镜望远镜网络 (KMTNet) 的专家最近使用这种方法定位了三颗与木星和土星大小差不多的新系外行星。他们于 4 月 11 日在《天文学与天体物理学》杂志上公布了这些发现。

微透镜如何工作？

大多数系外行星都是通过凌日法发现的。这种方法是科学家使用开普勒太空望远镜和詹姆斯·韦伯太空望远镜等天文台来观察恒星发出的光量下降情况。

与此同时，引力微透镜（通常简称为微透镜）涉及寻找深空中亮度的增加。这些明亮的闪光来自一颗行星及其恒星，它弯曲了更远恒星的光线，根据爱因斯坦的相对论规则将其放大。你可能听说过星系的引力透镜，它几乎依赖于相同的物理原理，但规模要大得多。

这些新发现尤其独特，因为它们是在部分数据中发现的，天文学家仅观察到了事件的一半。

“微透镜事件有点像超新星，我们只有一次机会观察它们，”美国宇航局喷气推进实验室的天文学家萨姆森约翰逊说，但他没有参与这项研究。

由于天文学家只有一次机会，而且并不总是知道事件何时发生，他们有时会错过部分场景。“这有点像只用一半配方来做蛋糕，”约翰逊补充道。

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这三颗新行星的名字由一长串字母和数字组成，就像是序列号：KMT-2021-BLG-2010Lb、KMT-2022-BLG-0371Lb 和 KMT-2022-BLG-1013Lb。这三颗行星都围绕着不同的恒星旋转。它们的重量分别与木星、土星相当，略小于土星。

尽管研究人员只观察到了这些行星的部分微透镜事件，但他们能够排除其他可以自信地解释这些信号的情景。这项研究“确实表明，即使数据不完整，我们也能了解到有关这些行星的有趣信息，”俄亥俄州立大学天文学家斯科特·高迪 (Scott Gaudi) 表示，他没有参与发表的论文。

这项新研究的合著者、哈佛和史密森天体物理中心研究员 Jennifer Yee 表示，微透镜技术与其他系外行星搜寻技术“高度互补”。据 Gaudi 称，它可以探测到现有技术无法探测到的行星，包括像木星的卫星木卫三一样小的行星，甚至是质量为地球月球几倍的行星。

微透镜的优势在于“它是一台人口统计机器，因此你可以探测到很多行星，”高迪说。这种探测各种大小行星的能力对于天文学家来说至关重要，因为他们要完成全面的系外行星普查，以确定最常见的行星类型以及我们太阳系的独特性。

天文学家正在利用 KTMNet 等机构发现的新系外行星来磨练他们的微透镜技术，确保他们知道如何在未来几年新的太空望远镜投入使用之前处理这类数据。例如，微透镜将成为罗曼太空望远镜计划于本世纪中期发射时任务的重要组成部分。

“有了罗曼，我们已知的行星数量将增加几千颗，甚至更多，”高迪说。“我们从开普勒成为明星，到 TESS [NASA 的凌日系外行星勘测卫星] 成为明星……在它的时间段内，罗曼 [和微透镜] 将成为明星。”