在恒星际的广袤荒原上,游荡着无数孤独的影子。它们是流浪行星,不属于任何恒星系,没有阳光,也没有季节。它们在绝对的黑暗中漂浮,本身不发光,也不反射光,对天文学家而言,寻找它们无异于在黑夜里寻找一只黑猫。但这只黑猫偶尔会干扰背景里的星光。根据广义相对论,有质量的物体会弯曲时空。当一颗流浪行星恰好经过地球和一颗遥远恒星之间时,它的引力会像透镜一样,把背景恒星的光线聚焦、放大。对于地球上的观测者,那颗恒星会莫名其妙地突然变亮,接着又暗下去。这种现象被称为“微引力透镜”。这是人类目前窥探这些黑暗流浪者的唯一窗口。通过这一窗口,天文学家发现了一个奇怪的规律:我们看到的流浪行星,要么很小,像地球这样的岩石星球;要么很大,是比木星还巨大的气态巨行星。而在“小个子”和“大个子”之间,存在一个明显的断层。统计数据中,中等质量流浪行星的数量几乎为零。这个神秘的空白区,被天文学家称为“爱因斯坦沙漠”。之所以会出现这片沙漠,可能与流浪行星的身世有关。一种起源是“被踢出家门”,行星在混乱的恒星系形成初期被引力弹射出来,这通常发生在质量较小的行星身上;另一种起源是“失败的恒星”,它们像恒星一样由气体云坍缩而成,却因原料不足没能点火,这类通常是大块头。两类起源各占两头,中间自然就断开了。至少理论如此。打破僵局的时刻发生在2024年5月初。地面的微引力透镜观测网捕捉到了一个代号为“OGLE-2024-BLG-0516”的信号。但这只是通常的观测,真正的好运来自距离地球150万公里的深空。欧洲航天局的盖亚(Gaia)空间望远镜,当时正以一个完美的角度运行在轨道上。它不仅看到了这次微引力透镜事件,而且信号亮度达到峰值的时间,比地球晚了整整两个小时。这是因为盖亚距离地球足够远,观测位置与地面存在一个夹角,也就是视差。这就像你分别闭上左眼和右眼看手指,手指的位置会移动。利用这两个小时的时间差,天文学家通过复杂的三角几何计算,精确锁定了那颗“透镜”的距离和质量。这是一个土星大小的行星,质量约为木星的0.2倍。它不偏不倚,正落在那片荒芜的“爱因斯坦沙漠”中央。这是人类首次在这一质量区间确认流浪行星的存在。它的发现暗示了行星形成理论的边界:一颗土星大小的气态行星,或许是被原有星系“踢出来”的质量上限。再重一点,引力束缚太强,就踢不动了;再轻一点,就是常见的岩石行星。它孤独地悬在两种命运的交界点上。当然,科学总是伴随着谨慎。单一的样本还不足以彻底填平“爱因斯坦沙漠”,这可能仅仅是一次极小概率的幸存者偏差。根据现有模型,即便这片沙漠真的存在,我们也仍有27%的概率在这里碰到一颗迷路的行星。为了搞清这究竟是沙漠中的绿洲,还是海市蜃楼,我们需要更多的眼睛盯着那片黑暗。在那不可见的深渊里,究竟还有多少土星大小的幽灵在无声穿行,答案只能交给时间。~~~~~~图为流浪行星的艺术想像画,来源:NASA/JPL-Caltech信源:Science, 2026. DOI: 10.1126/science.adv9266
