重力微透鏡
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重力會彎折光線。當一個大質量天體幾乎不偏不倚地從一顆更遙遠的恒星前方經過時,它的重力就像一面透鏡,把遠方那顆恒星的光彎折、聚焦,於是從我們的視角看去,背景恒星會短暫地變亮。如果這面透鏡本身是一顆帶行星的恒星,那麼行星會再添上它自己那一絲額外的彎折——在主變亮之上騎著一道短促而尖銳的小峰。重力微透鏡,就是靠捕捉一顆恒星漂經另一顆恒星前方時的那道轉瞬即逝的小峰,來發現行星。
整個事件是一次永不重演的偶然對齊。當前景恒星漂過我們通往某顆遠方恒星的視線時,背景恒星會在幾天到幾週內平滑地變亮、再變暗。前景恒星周圍若有一顆行星,且位置恰到好處,就會在這條平滑曲線上疊加一道短暫的尖峰——有時只持續幾個小時。尖峰的形狀和出現的時刻,揭示出行星相對其恒星的質量、以及它離恒星的距離。關鍵在於,這一方法根本不需要看見行星、甚至透鏡恒星發出的任何光;它純粹憑重力感知行星。
微透鏡有著獨一無二的觸及範圍:它對離恒星很遠的行星最敏感,甚至對那些不繞任何恒星的自由漂浮行星也敏感,還能探查橫跨銀河、遠在數千光年之外的世界。這使它成為凌星法和視向速度法的有力補充——後兩者偏愛太陽附近的近距離行星。它的硬約束在於:每一次事件都是一次對齊的一次性意外——你永遠無法回頭再去觀測那顆行星——所以微透鏡積累的是關於行星種群的統計,而非對個別世界的深入研究。
微透鏡已在遙遠系統寒冷的外緣揭出行星,甚至顯露出在銀河中遊蕩、不繫於任何恒星的流浪行星的跡象——這些世界是別的方法找不到的,只在一次不會再來的變亮中被瞥見一回。
當一顆恒星把更遠的恒星透鏡放大時,行星會以一道短暫的額外變亮洩露自身。
每一次微透鏡事件都是一次永不重演的對齊,所以找到的那顆行星再也無法重新觀測;該方法給出的是統計,而非對個別世界的反覆研究。