天文学家新发表的研究表明，在2018年首次探测到银河系以外的第二个和第三个系外行星后，在银河系之外的第二个和第三个系外行星中检测到了银河系外行星质量的天体。利用现有的观测资源，不可能直接探测到银河系以外的行星质量天体，也不可能测量其流浪行星的数量。该小组成员包括俄亥俄州立大学文理学院荷马·L·道奇物理与天文学系副教授戴新宇，以及博士生Saloni Bhatiani和前博士后研究员Eduardo Guerras。
探测行星质量的天体，无论是自由漂浮的行星还是原始黑洞，对于恒星/行星形成或早期宇宙的建模都是极其有价值。即使不分解这两个种群，我们对原始黑洞种群的限制，已经比这个质量范围内以前的限制低了几个数量级。研究小组已经确定了一种新的技术，它使用类星体微透镜来探测遥远河外系统中的行星数量，而且已经能够通过研究它们在远方明亮活动星系核透镜图像光谱中的微透镜特征，来限制这些行星质量天体相对于银晕的比例。期研究结果发表在《天体物理学》期刊上。
研究小组推测，这些“未绑定”的天体要么是自由漂浮的行星，要么是原始黑洞。在恒星/行星形成过程中，自由漂浮的行星被抛出或分散。原始黑洞是由于量子涨落而在宇宙早期形成，这些结果具有重要意义，因为它们证实了行星质量的天体，在星系中确实是普遍存在的。此外，在星系团内区域内的行星质量范围内首次提出了限制条件。在行星质量范围内，对原始质量黑洞的限制，比之前的限制低几个数量，研究人员对两个新系统中的检测结果感到非常兴奋。
天文学家可以持续地从遥远星系中的行星质量物体中提取信号，这为天体物理学打开了一扇新的窗口。这项研究工作使用的观测数据，是来自美国宇航局钱德拉X射线天文台长达十年的观测。这些行星质量天体的观测证据来自于微透镜信号，这些信号表现为类星体X射线发射线的偏移。这些观测测量与OU教育和研究超级计算中心计算的微透镜模拟相匹配。通过将研究小组的模型与观测到的微透镜速率进行比较，可以将两个河外系统中这些行星质量天体的比例，限制在总质量的0.01%左右。
这项研究是Dai和Guerras之前研究工作的后续，他们提供了银河系外存在自由漂浮行星的第一个间接证据。这两个系统是Q J0158-4325和SDSS J1004+4112，当宇宙只有现在年龄的一半时，能够确认星系团中行星质量天体的存在是相当不寻常的。该小组分析证实了这些行星级天体的存在，范围从木星到银河系外的行星卫星质量，并在这个质量范围内提供了最严格的限制。这些结果与目前银河系内非束缚行星质量天体的限制一致。
博科园｜研究/来自：俄克拉荷马大学
参考期刊《天体物理学》
DOI: 10.3847/1538-4357/ab46ac
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