神奇的构想:行星是否在没有星星的情况下形成?

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关于太阳系以外的行星外行星最显着的发现之一是它们中的一些似乎是在自己的星际空间飞行

它们不是围绕恒星运行,也不是与任何其他明显的伴星联系在一起

这些行星的确切数量 - 交替称为“自由浮动”,“荒原狼”,“无约束”或“流氓”世界 - 是值得商榷的,但它可能是巨大的

从引力 - 微透镜调查中收集的一些数据表明,这些星际航行者的数量可能是银河系中的恒星的一到两倍,这将是数千亿的数字

那他们来自哪里

以前,这些未绑定的行星似乎有母星,并且是在太阳系中形成的

恒星诞生时,一团星际气体和尘埃凝聚,因为它自身的重量导致它向内坍缩和收缩

核心积累了大部分原始物质,而其余部分在巨大的轨道盘中旋转

在一千万年左右的时间里 - 宇宙之眼的眨眼 - 这个中央原始恒星小块变得如此巨大和炎热,它点燃了氢的核聚变,成为一个真正的明星

然而,周围盘中的一些较冷的物质也会凝结并凝结,产生行星 - 碎屑和未使用的渣土的碎屑,围绕这个新太阳旋转

这是一个我们认为类似于我们过去发生的事情的过程,大约在50亿年前;作为一种科学理念,它可以追溯到像拉普拉斯和康德这样的十八世纪思想家

这种分娩程序可以将行星放置在一个奇特的地方:大自然,生产大量的行星,偶尔会将它们留在彼此太近的轨道上

动态不稳定性 - 引力混沌 - 可以将它们弹射到太空中,这是我们有时用于将探测器深入太空的更大规模的引力弹弓

实际上,一些研究表明,至少百分之七十五的青年行星系统可能会经历那种将物体喷射到周围空隙的轨道重排

然而,现在,天文学家观察玫瑰星云 - 一个距离我们大约五千光年远的巨大星际云 - 发现一些行星质量的物体实际上可能单独形成,而没有一颗母星

红外光及其更具穿透力,更低频率的邻居,亚毫米光,让他们盯着星云厚厚的嘶嘶声,以发现处于胚胎状态的婴儿行星

这些致密的星云物质的“球状物”似乎是我们知道形成恒星的分子气体和尘埃的小球

仔细测量表明,这些小球的密度是这样的,重力应该将它们挤压在自身上;他们的质量估计表明它们不能形成恒星,但它们可能,也许是,形成大型行星大小的物体

更令人感兴趣的是,这些小球是气体和尘埃不断扩大的动态复合体的一部分,确保任何以这种方式形成的行星都能从玫瑰星云中向外飞速

现在,他们正以每小时约五万英里的速度拉扯,超过足够快的速度逃离附近并前往银河系的其余部分

玫瑰星云只是数百个(如果不是数千个)类似云中密集的星际气体和尘埃云中的一个,现在我们的星系正在蔓延 - 而且在过去的100亿年左右,还有更多的星云来过去

在那里看到的小球可能只代表了一小部分可能在其他调查指向的数字中在整个星际空间中投射大行星的人口

这个明显神奇概念的案例推翻了我们对行星起源的一些最广泛的假设,并提供了一个可能是一个真正的黑暗物体在我们的银河系周围嗖嗖的黑社会

在了解银河系制造行星体的非凡程度以及这些新世界令人难以置信的多样性的漫长道路上,这是一个令人惊讶的标记

Caleb Scharf是哥伦比亚大学的天体生物学主任

他的书“Gravity's Engines”可从Scientific American / FSG获得

上图:罗塞塔星云

摄影:T. A. Rector /阿拉斯加大学安克雷奇/ WIYN / NOAO / AURA / NSF

作者:桂淆