一张照片，尽览银河系6000万颗星球——还可能有新的

欧洲太空总署（ESA；欧洲宇航局）公布了一幅以可见光拍摄下，有史以来最大且最为详尽的银河系核心影像。

这张影像由欧几里得（Euclid）太空望远镜拍摄，记录了超过6000万颗恒星、星云和星团。

然而，本来没人打算要拍摄这张照片。

欧几里得主要设计用于研究看不见的暗宇宙，但在科学家的要求下，团队将其方向在某一天短暂调整，改为观测我们银河系的中心区域——亦称为银河核球（galactic bulge）。

欧几里得任务运行巡天科学家杜帕克（Xavier Dupac）对BBC表示：“通常欧几里得是观测深层宇宙，而这次我们做了相反的事情。我们把它对准了银河核球这个极为拥挤的区域。”

凭藉其高解析度与高感度，欧几里得得以捕捉惊人的细节，在这片密集区域中分辨出单颗恒星——即使是微弱的也不例外。

该任务生成了一幅由九个区域拼接而成的马赛克影像，每个区域都比满月还要大，提供了海量数据。

杜帕克说：“从统计上来看，你应该能在这些恒星中找到一些系外行星。”

系外行星（exoplanets）是指位于太阳系之外的行星。美国太空总署（NASA）指出，截至目前已发现超过6000颗系外行星。

这张新影像将使科学家能够测量系外行星的质量，从而提供重要资讯，包括它们是否可能具备孕育生命的条件。

它同时也有助天文学家利用一种称为“微重力透镜”（microlensing）的技术发现新的系外行星。

“放大镜”效应

简单而言，微重力透镜事件是指一颗恒星几乎正好从另一颗恒星前方经过。

当这种情况发生时，距离我们较近的恒星会像放大镜一样，其重力会使后方恒星的光线发生弯曲并被放大。

若这颗较近的恒星周围存在行星，其重力也会影响光线。这种额外且微小的亮度变化告诉天文学家系外行星的存在。

杜帕克表示：“如果运气好的话，你可以辨识出一颗，甚至不止一颗行星。”

这项银河核球观测最初由法国巴黎天体物理研究所及澳洲塔斯曼尼亚大学的博利厄（Jean-Philippe Beaulieu）提出。他表示：“过去20年内，利用这种技术已经发现了接近300颗系外行星。”

然而，单凭这张欧几里得影像本身，并无法发现新的系外行星。要捕捉一次微重力透镜事件，望远镜需要对同一颗恒星持续观测超过20天，而欧几里得这次仅进行了一天的观测，未能达到这一条件。

不过，如果未来有望远镜在欧几里得所拍摄的区域中观测到两颗恒星重叠，这些数据将有助于确认新行星的存在。

ESA的佩托里诺（Valeria Pettorino）对BBC表示，她相信这张影像可能会促成“超过1000颗行星”的发现，包括利用微重力透镜技术找到的、通常较寒冷、围绕恒星运行的行星，以及已脱离母星、自由漂浮的行星。

例如，NASA的南希·格蕾丝·罗曼太空望远镜（Nancy Grace Roman Space Telescope）预计将于8月底发射。而欧几里得已经拍下该望远镜未来将监测的整个区域。

领导此次欧几里得数据发布的雷克齐尼（Natalia Rektsini）解释说：“未来任何在同一区域侦测到微重力透镜事件的研究，例如利用罗曼望远镜，都可以把欧几里得的数据当作过去的时间参考，从而观察恒星在重叠前的样貌。”

未知的潜在生命

这些数据为科学家计算行星质量打开了大门。

佩托里诺解释，随着时间推移，两颗恒星之间的距离会逐渐拉开。若较近的恒星拥有系外行星，透过测量该恒星相对于被放大的背景恒星的自行运动，天文学家便能推算出行星的质量，而且观测时间越长，精确度越高。

这甚至有助于分析过去已发现的行星。

约20年前，博利厄领导的团队曾发现一颗新的系外行星。他形容：“那是一颗冰冷的行星，有点像《星球大战》（Star Wars）中的霍斯星（Hoth）。在这么多年后，我很兴奋，欧几里得或许终于能让我们测量它的精确质量。”

杜帕克指出，了解行星的质量可以揭示许多重要资讯，例如其孕育生命的潜力。

他说：“通常来说——就像我们在太阳系中观察到的——质量非常大的行星往往是气体行星或冰巨星⋯⋯而较小、靠近恒星的行星则往往是岩石行星。如果你在寻找适合生命发展的条件，岩石行星会更理想。”

杜帕克补充，如果找到条件合适的候选行星，“就可以利用专门分析行星大气的望远镜进一步观测”，以判断其是否可能支持生命。

而这张欧几里得影像的用途不仅限于系外行星研究。

这些数据还可应用于多种科学领域，从棕矮星（brown dwarfs）、双星系统（binary stars），到恒星运动（stellar motions）以及银河系中的尘埃分布等研究。