兩隻眼睛尋找宇宙中的流浪行星

到目前為止，我們發現的系外行星大多都依賴對其母恆星的測量：要不是藉由行星經過恆星前方時造成的亮度下降，就是透過行星重力對恆星造成的擺動，並從光譜的杜卜勒效應（Doppler effect）觀察。但是宇宙中或許也存在著被拋出恆星系統的流浪行星，它們不會發出太多的光因此難以察覺它們的存在。為了找到這些流浪行星，我們必須用另一種方法：重力微透鏡。

根據愛因斯坦廣義相對論，當行星經過背景恆星前方時，在重力作用下會短暫地聚焦它後面的背景恆星的光，使得背景恆星在觀測者眼中暫時變亮（可能是幾秒到幾年的時間尺度）。儘管我們並未直接看到前景行星，但我們可以從背景恆星亮度推斷出它的存在。

不過重力微透鏡並不能直接告訴我們流浪行星的質量。這是因為亮度增加事件的時間不只與行星質量有關，也和流浪行星的自行運動速度有關。不過，如果我們可以同時從兩個相隔足夠遠的位置觀察到一個重力微透鏡事件呢？透過視差以及兩個位置觀測到的亮度差異，我們就能計算出流浪行星的自行運動速度。

美國太空總署的廣域紅外線巡天望遠鏡（Wide Field Infrared Survey Telescope，簡稱 WFIRST））計劃於2020年中發射，其主要任務目標之一就是進行廣視野攝影，也許能透過重力微透鏡探測數百個流浪行星，以及許多擁有母恆星的行星。至於第二隻眼，拉斯康柏瑞斯天文台（Las Cumbres Observatory）的科學家艾蒂安·巴切萊（Etienne Bachelet）和俄亥俄州州立大學的馬修·彭尼（Matthew Penny）提出，歐洲太空總署的歐幾里得衛星（Euclid）正是我們所需要。將於2022年發射的歐幾里得衛星將具有與廣域紅外線巡天望遠鏡類似的廣視野攝影能力，只要兩顆衛星相距十萬公里或更遠，它將能夠進行重力微透鏡的視差測量。

【圖：美國太空總署；文：節錄自台北市立天文科學教育館網頁】