大家知道，比鄰星是距離我們太陽最近的恒星鄰居，有多近呢？它距離我們太陽奧爾特云的距離，和我們距離奧爾特云的距離差不多。相當(dāng)于你如果離開了奧爾特云，那么再走這么遠(yuǎn)，你就到了比鄰星。
關(guān)于比鄰星，之前專門寫了一篇，包括它宜居帶內(nèi)那顆著名的行星，比鄰星b。由于它是一顆巖質(zhì)的類地行星，所以當(dāng)時還專門聊了下，作為一顆紅矮星宜居帶內(nèi)的類地行星，它上面存在生命的可能性有多大？
比鄰星b名字里的這個b其實代表的是我們發(fā)現(xiàn)它的順序。因為A通常指母恒星本身，所以B就是在它周圍發(fā)現(xiàn)的第一顆行星。比鄰星b在2016年，由歐洲南方天文臺的天文學(xué)家，首次宣布發(fā)現(xiàn)。
觀測方式主要是通過徑向速度法，也叫多普勒光譜法。就是通過恒星光譜，獲知它是否存在意外的擺動，從而判斷它是否有受到額外的引力影響。如果有，說明周圍有具有一定質(zhì)量的天體存在，大概率就是它的行星。
但在2020年，天文學(xué)家通過甚大望遠(yuǎn)鏡上的新儀器（VLT）巖石態(tài)系外行星和穩(wěn)定光譜觀測階梯光柵光譜儀，正式確認(rèn)了比鄰星b的存在。
同時，另一顆行星比鄰星c被發(fā)現(xiàn)，不像比鄰星b和地球差不多，比鄰星c的質(zhì)量大約是地球的七倍，所以它也可能是一顆類似迷你海王星的氣態(tài)行星。其實除了這兩顆行星外，天文學(xué)家當(dāng)時還發(fā)現(xiàn)了另一個不起眼的微弱信號。
它預(yù)示著，這里很可能還有另一顆行星存在。經(jīng)過了兩年一百多次的觀測，2022年2月，研究團(tuán)隊將這一結(jié)果正式發(fā)表在《天文學(xué)與天體物理學(xué)》期刊上。他們確信發(fā)現(xiàn)了比鄰星的第三顆行星“比鄰星d”。
新發(fā)現(xiàn)的這顆比鄰星d的質(zhì)量非常小，僅有地球質(zhì)量的四分之一，大概相當(dāng)于兩個火星。所以它對母恒星的引力影響非常小，大約只能給母恒星帶來每秒40厘米的速度變化。不過好在新設(shè)備的精度非常高，測量光譜波長的精度可以達(dá)到原子直徑的萬分之一。
以至于可以檢測到母恒星每秒10厘米的速度變化。所以人們才得以發(fā)現(xiàn)這顆小質(zhì)量行星。這么小的質(zhì)量相信你可以猜到，比鄰星d距離母恒星應(yīng)該非常近，就是它距離恒星只有0.029個天文單位，大約只有水星到太陽距離的10%。
不過現(xiàn)在這個比鄰星d還只能作為一個候選行星，畢竟目前它只是該研究團(tuán)隊的一家之言，還需要等待全世界其他天文學(xué)家的獨立確認(rèn)。不管怎么說，這次的發(fā)現(xiàn)確實證明了人類在系外行星研究方面的突飛猛進(jìn)。
除了現(xiàn)在的甚大望遠(yuǎn)鏡，正在建設(shè)中的極大望遠(yuǎn)鏡，預(yù)計將在2027年投入使用。憑借將近40米的主鏡，極大望遠(yuǎn)鏡將成為地球表面口徑最大的光學(xué)望遠(yuǎn)鏡。說到系外行星，之前我們還介紹過一類特殊的行星－流浪行星，一種在星際空間中流浪的行星。
流浪行星雖然叫行星，其實很多是褐矮星之類，也就是由于質(zhì)量小而進(jìn)化失敗的恒星。探測它們的方式靠的是引力微透鏡，這種技術(shù)通常用來探測穿梭在星際空間中的一些較大天體，比如流浪行星和一些非常遙遠(yuǎn)的恒星。
因為這類天體沒有固定的軌道，或者太過遙遠(yuǎn)而非常暗淡，通常的觀測方式很難發(fā)現(xiàn)它們。而引力微透鏡技術(shù)則可以幫助我們發(fā)現(xiàn)這些隱藏在黑暗深空中的大質(zhì)量天體。引力透鏡效應(yīng)大家應(yīng)該都不陌生。
就是光線從一個大質(zhì)量的天體旁經(jīng)過時，在該天體的引力影響下，光線會被彎曲，就像放大鏡一樣。引力微透鏡類似，只是它的圖像比較小，受影響的往往只是背景星短時間內(nèi)的亮度變化，以及位置上臨時的微小錯位。
通過這個方式，人們不僅發(fā)現(xiàn)過行星、恒星，甚至還發(fā)現(xiàn)了黑洞，而且是那種潛行在星際空間中的流浪黑洞。最近，在一篇由多達(dá)幾十位合作者共同發(fā)表的預(yù)印本論文中，研究人員介紹了他們通過引力微透鏡發(fā)現(xiàn)的一個流浪黑洞。
其實對于這個黑洞，應(yīng)該說是對于它背景星的觀測，已經(jīng)是十年前的事了。早在2011年，當(dāng)時一顆大約2萬光年外的恒星突然亮了起來，于是天文學(xué)家趕緊把目光聚焦到了這里。后來，經(jīng)過了長達(dá)六年的觀測，研究人員終于收集到了足夠的數(shù)據(jù)。
不過，為了確認(rèn)前景天體是一個黑洞，而不是其他大質(zhì)量天體。后續(xù)，研究人員又對數(shù)據(jù)進(jìn)行了長達(dá)數(shù)年的計算分析。尤其是對于這類微透鏡效應(yīng)，先前觀測到的基本都是些亮度變化，而位置變化一直沒有觀測到。
這次研究人員借助哈勃望遠(yuǎn)鏡，經(jīng)過了多年的定期觀測，終于看到了該現(xiàn)象。最終研究人員確認(rèn)引起背景星圖像變化的前景天體 應(yīng)該是一個距離我們五千光年，大約7.1倍太陽質(zhì)量的恒星級黑洞，它的運動速度大約每秒45公里，比該區(qū)域周圍的恒星要快得多。
這么快的速度 通常是由于當(dāng)初的超新星爆發(fā)導(dǎo)致的。也就是說，黑洞前身那顆超大質(zhì)量的恒星，最后的爆炸不但形成了黑洞，同時還把它給炸飛了。雖然這篇論文還是未經(jīng)同行評議的預(yù)印本，但是從龐大的合作名單就能看出，結(jié)果應(yīng)該還是比較靠譜的。
隨著更多觀測項目的進(jìn)行，相信不久的將來會有越來越多的流浪黑洞被發(fā)現(xiàn)。
