新華社上海2月27日電 題：研究發現：恒星“拔河”能產生“流浪行星”

新華社記者張建松

近年來，天文學家在宇宙年輕星團中觀測到許多“流浪行星”。它們具有行星的質量，卻并不被恒星引力所束縛，而是自由地在宇宙中漂浮流浪。

這些“流浪行星”是怎樣形成的？由中國科學院上海天文臺鄧洪平研究員領銜的國際合作團隊提出一個新理論：它們是兩個年輕恒星的“星周盤”發生潮汐相互作用直接形成的。

這一最新研究由來自香港大學、中國科學院上海天文臺、加州大學圣克魯茲分校、蘇黎世大學等中外單位的科研人員合作完成，相關成果于2月27日發表在國際學術期刊《科學進展》上。

“星周盤”是指環繞著年輕恒星旋轉、由氣體和塵埃構成的扁平圓盤形結構，是形成行星的搖籃。在擁擠的星團里面，“星周盤”并不能獨善其身地演化形成行星。

研究團隊通過高精度流體動力學模擬發現，當兩顆年輕恒星的“星周盤”以特定角度和速度近距離相遇時，潮汐力會拉伸并形成細長的“潮汐橋”。這些橋狀結構在引力作用下，進一步收縮為致密的線狀分子云，最終斷裂并坍縮成獨立的天體——“流浪行星”。

恒星“星周盤”相遇之后形成“潮汐橋”并坍縮形成“流浪行星”雙星的模擬示意圖。（中國科學院上海天文臺供圖）

“做一個形象比喻，好比在茫茫宇宙中，兩個年輕恒星相遇之后會進行‘拔河比賽’，爭搶對方‘星周盤’內的物質。當繩子斷裂，中間地帶殘留的星際物質，就形成了‘流浪行星’。”鄧洪平說，“這一理論很好地解釋了為什么在密集星團中，‘流浪行星’數量多；而在稀疏星團中，‘流浪行星’數量少。”

在密集星團，恒星的“星周盤”相遇概率高，“拔河比賽”多，“流浪行星”的產生概率高。研究團隊的模擬顯示，當“星周盤”以每秒2至3公里的速度、300至400個天文單位的距離擦肩而過時，“潮汐橋”的線密度超過穩定性的臨界值，可同時產生多個“流浪行星”，甚至形成緊密的雙星或三星系統。

“這一機制不僅能解釋‘流浪行星’的豐度和性質，還暗示它們可能代表了一類全新的天體，為理解宇宙中‘流浪行星’的形成機制提供了新的思路。”鄧洪平說，“‘流浪行星’或許構成了宇宙中既非恒星、也非行星的一類天體，將幫助我們理解恒星形成和行星形成的邊界。”

目前，中國科學院上海天文臺領導的系外地球巡天計劃，將通過微引力透鏡法高效地搜尋“流浪行星”，并針對不同星團中“流浪行星”發生率和性質展開研究，有望進一步揭示這一機制在宇宙中的普適性。

策劃：孫聞

海報：程思琪、鄧洪平

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