獵戶座星云是無數新生恒星的家園，詹姆斯·韋伯太空望遠鏡也看到了數百顆奇異的自由漂浮行星 。（圖片來源：美國國家航空航天局/哈勃太空望遠鏡）
據美國生活科學網站（Abha Jain）：詹姆斯·韋伯太空望遠鏡（JWST）探測到的數百顆奇怪的自由漂浮行星背后的謎團可能離解開又近了一步 。
許多缺乏母恒星的“無賴”行星潛伏在宇宙中 。這些自由漂浮的行星，包括成對的木星大小的相互環繞的行星，對科學家來說是神秘的 。但一項新的研究可能排除了這些所謂的木星質量雙星（JuMBO）可能形成的一種方式 。
天文學家在20多年前使用夏威夷的英國紅外望遠鏡發現了FFP 。從那時起 ， 觀測者們已經發現了數百個這樣的無賴天體，并在去年收獲了最大的一次 。強大的JWST探測到的這批行星由500多顆自由漂浮的行星組成，這些行星位于獵戶座星云的梯形區域，獵戶座星云是恒星誕生的熱點 。
值得注意的是，其中80個行星的質量是木星的0.7到13倍，它們形成了成對的行星，相互環繞 。
這些神秘的實體一直困擾著天文學界 。首先，JuMBO——以及更普遍的FFP——究竟是如何形成的 ， 這是一個謎 。一種觀點是，當氣體和塵埃云在自身引力作用下坍塌時，就會形成這樣的行星，無論是成對的還是其他的 。這就像是恒星形成的縮小版 。
另一種假設是，這類行星被一個特別大的物體（如經過的恒星）的引力從其緊密堆積的母行星系統中拉離 。
康奈爾大學天體物理學教授、這項新研究的資深作者董來通過電子郵件告訴《生活科學》：“恒星飛越是產生FFP的方法之一 。” 。事實上，在去年的發現熱潮之后，另一個研究團隊計算出，JuMBO被路過的恒星從母恒星上帶走的可能性大約是其他FFP的五分之一 。



大多數木星都是在獵戶座星云中發現的，獵戶座星云是一個與獵戶座位于同一天空區域的恒星形成區域 。（圖片來源：ESA；作者：Chris Evans、Mark McCaughrean、Sandor Kruk和Sam Pearson）
為了弄清楚是哪個過程形成了JuMBO和其他FFP，賴和中國上海交通大學的學生俞方遠創建了數萬個行星系統的模擬 ， 該系統包含一對圍繞類太陽恒星運行的木星質量行星 。
在每一次模擬中，研究人員都允許第二顆大小相似的恒星掠過，并計算出兩顆行星被踢出軌道的模擬比例 。在所有模擬中 ， 賴和余調整了幾個參數，如行星的質量、相對分離度和飛越恒星相對于母恒星的速度，以了解這些因素如何影響木星彈出的頻率 。
他們發現，如果行星最初繞得很近，或者質量是木星的4倍，那么木星更有可能形成 。但即使在最高概率的情況下，成對行星同時被踢出的幾率仍然非常低 ， 不到1% 。
相比之下，在恒星飛越過程中 ， 單個行星被踢出的可能性通常高出數百倍，從而產生單獨的FFP 。事實上，賴認為這些恒星訪客可能催生了獵戶座星云的FFP 。模擬還顯示，唯一幸存的軌道飛行器受到了相當嚴重的震動，它們最初的圓形路徑扭曲成橢圓形軌跡 。
賴和余的研究結果尚未經過同行評審，已提交給《天體物理雜志》，并可通過arXiv作為預印本獲得 。
賴和余認為，他們的研究使云坍塌模型更有可能解釋JuMBO是如何形成的 。無論如何 ， 賴將模擬視為一種物理實驗，可以幫助智利正在建設的維拉·C·魯賓天文臺等望遠鏡進行未來的觀測 。
賴說，例如，他們的模擬結果將有助于了解密集星團中的行星系統會發生什么，并有助于識別奇異的行星系統 ， 如被捕獲的行星 。

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