一張照片，盡覽銀河系6000萬顆星球——還可能有新的

歐洲太空總署（ESA；歐洲宇航局）公布了一幅以可見光拍攝下，有史以來最大且最為詳盡的銀河系核心影像。

這張影像由歐幾里得（Euclid）太空望遠鏡拍攝，記錄了超過6000萬顆恆星、星雲和星團。

然而，本來沒人打算要拍攝這張照片。

歐幾里得主要設計用於研究看不見的暗宇宙，但在科學家的要求下，團隊將其方向在某一天短暫調整，改為觀測我們銀河系的中心區域——亦稱為銀河核球（galactic bulge）。

歐幾里得任務運行巡天科學家杜帕克（Xavier Dupac）對BBC表示：「通常歐幾里得是觀測深層宇宙，而這次我們做了相反的事情。我們把它對準了銀河核球這個極為擁擠的區域。」

憑藉其高解析度與高感度，歐幾里得得以捕捉驚人的細節，在這片密集區域中分辨出單顆恆星——即使是微弱的也不例外。

該任務生成了一幅由九個區域拼接而成的馬賽克影像，每個區域都比滿月還要大，提供了海量數據。

杜帕克說：「從統計上來看，你應該能在這些恆星中找到一些系外行星。」

系外行星（exoplanets）是指位於太陽系之外的行星。美國太空總署（NASA）指出，截至目前已發現超過6000顆系外行星。

這張新影像將使科學家能夠測量系外行星的質量，從而提供重要資訊，包括它們是否可能具備孕育生命的條件。

它同時也有助天文學家利用一種稱為「微重力透鏡」（microlensing）的技術發現新的系外行星。

「放大鏡」效應

簡單而言，微重力透鏡事件是指一顆恆星幾乎正好從另一顆恆星前方經過。

當這種情況發生時，距離我們較近的恆星會像放大鏡一樣，其重力會使後方恆星的光線發生彎曲並被放大。

若這顆較近的恆星周圍存在行星，其重力也會影響光線。這種額外且微小的亮度變化告訴天文學家系外行星的存在。

杜帕克表示：「如果運氣好的話，你可以辨識出一顆，甚至不止一顆行星。」

這項銀河核球觀測最初由法國巴黎天體物理研究所及澳洲塔斯曼尼亞大學的博利厄（Jean-Philippe Beaulieu）提出。他表示：「過去20年內，利用這種技術已經發現了接近300顆系外行星。」

然而，單憑這張歐幾里得影像本身，並無法發現新的系外行星。要捕捉一次微重力透鏡事件，望遠鏡需要對同一顆恆星持續觀測超過20天，而歐幾里得這次僅進行了一天的觀測，未能達到這一條件。

不過，如果未來有望遠鏡在歐幾里得所拍攝的區域中觀測到兩顆恆星重疊，這些數據將有助於確認新行星的存在。

ESA的佩托里諾（Valeria Pettorino）對BBC表示，她相信這張影像可能會促成「超過1000顆行星」的發現，包括利用微重力透鏡技術找到的、通常較寒冷、圍繞恆星運行的行星，以及已脫離母星、自由漂浮的行星。

例如，NASA的南希·格蕾絲·羅曼太空望遠鏡（Nancy Grace Roman Space Telescope）預計將於8月底發射。而歐幾里得已經拍下該望遠鏡未來將監測的整個區域。

領導此次歐幾里得數據發布的雷克齊尼（Natalia Rektsini）解釋說：「未來任何在同一區域偵測到微重力透鏡事件的研究，例如利用羅曼望遠鏡，都可以把歐幾里得的數據當作過去的時間參考，從而觀察恆星在重疊前的樣貌。」

未知的潛在生命

這些數據為科學家計算行星質量打開了大門。

佩托里諾解釋，隨著時間推移，兩顆恆星之間的距離會逐漸拉開。若較近的恆星擁有系外行星，透過測量該恆星相對於被放大的背景恆星的自行運動，天文學家便能推算出行星的質量，而且觀測時間越長，精確度越高。

這甚至有助於分析過去已發現的行星。

約20年前，博利厄領導的團隊曾發現一顆新的系外行星。他形容：「那是一顆冰冷的行星，有點像《星球大戰》（Star Wars）中的霍斯星（Hoth）。在這麼多年後，我很興奮，歐幾里得或許終於能讓我們測量它的精確質量。」

杜帕克指出，了解行星的質量可以揭示許多重要資訊，例如其孕育生命的潛力。

他說：「通常來說——就像我們在太陽系中觀察到的——質量非常大的行星往往是氣體行星或冰巨星⋯⋯而較小、靠近恆星的行星則往往是岩石行星。如果你在尋找適合生命發展的條件，岩石行星會更理想。」

杜帕克補充，如果找到條件合適的候選行星，「就可以利用專門分析行星大氣的望遠鏡進一步觀測」，以判斷其是否可能支持生命。

而這張歐幾里得影像的用途不僅限於系外行星研究。

這些數據還可應用於多種科學領域，從棕矮星（brown dwarfs）、雙星系統（binary stars），到恆星運動（stellar motions）以及銀河系中的塵埃分布等研究。