當(dāng)?shù)貢r(shí)間3月21日，美國(guó)宇航局宣布了一條令人振奮的消息：人類(lèi)確認(rèn)發(fā)現(xiàn)的系外行星數(shù)量正式突破5000顆！

20世紀(jì)末，天文學(xué)家首次發(fā)現(xiàn)了系外行星。盡管當(dāng)時(shí)的天文學(xué)家也相信其他恒星可以擁有行星，但是在如此遙遠(yuǎn)的距離下發(fā)現(xiàn)這樣小的天體，還是能夠讓人感到不可思議。

從那時(shí)候開(kāi)始，天文學(xué)家就開(kāi)始了發(fā)現(xiàn)系外行星的步伐，并且建立了許多尋找系外行星的科學(xué)方法。其中，凌日法和徑向速度法是最重要的手段，這兩種方法幫助天文學(xué)家發(fā)現(xiàn)了絕大部分人類(lèi)目前已知的系外行星。

所謂的凌日法，就是指一顆系外行星在運(yùn)行到宿主恒星和地球之間的時(shí)候，會(huì)導(dǎo)致我們觀測(cè)到的恒星亮度有微弱的變化。至于徑向速度法，則是利用行星引力對(duì)宿主恒星的拖曳作用，導(dǎo)致恒星發(fā)生擺動(dòng)，光譜呈現(xiàn)出變化來(lái)。

（圖片說(shuō)明：系外行星藝術(shù)圖）

這兩種方法的確非常有效，但也有各自的弊端。尤其是凌日法，要求地球必須位于這顆系外行星所在的軌道平面內(nèi)，否則這顆行星無(wú)法運(yùn)行到地球和宿主恒星之間。而且，這顆系外行星還不能太遠(yuǎn)，否則宿主恒星本身就過(guò)于黯淡，人類(lèi)現(xiàn)有的設(shè)備觀測(cè)起來(lái)本身就非常困難，更不要提看到它的亮度變化了。

比如美國(guó)宇航局在2009年發(fā)射的開(kāi)普勒太空望遠(yuǎn)鏡，就是專(zhuān)門(mén)利用凌日法來(lái)尋找系外行星的。即便是對(duì)于開(kāi)普勒來(lái)說(shuō)，最多也只能觀測(cè)到10000光年內(nèi)的系外行星，對(duì)于更遠(yuǎn)的系外行星，它就無(wú)能為力了。

（圖片說(shuō)明：開(kāi)普勒太空望遠(yuǎn)鏡）

不過(guò)，天文學(xué)家還是從開(kāi)普勒的數(shù)據(jù)中，打破了界限，發(fā)現(xiàn)了一顆極其遙遠(yuǎn)的系外行星。打破這個(gè)界限的難度是很大的，他們不僅借用了開(kāi)普勒的數(shù)據(jù)和凌日法的原理，還通過(guò)另一個(gè)天體物理學(xué)現(xiàn)象的結(jié)合，才取得了這樣的發(fā)現(xiàn)。這個(gè)天體物理學(xué)現(xiàn)象，就叫做微引力透鏡效應(yīng)。

關(guān)于引力透鏡效應(yīng)，我們介紹過(guò)很多次了，這是根據(jù)愛(ài)因斯坦的廣義相對(duì)論引申出來(lái)的現(xiàn)象。

（圖片說(shuō)明：引力透鏡效應(yīng)示意圖）

廣義相對(duì)論指出：引力可以扭曲周?chē)目臻g，導(dǎo)致途經(jīng)這里的光線(xiàn)也發(fā)生偏折。如果一個(gè)天體（前景天體）擋在地球和另一個(gè)天體（背景天體）之間，那么原本它可以擋住背景天體，但它的引力會(huì)導(dǎo)致背景天體的光線(xiàn)經(jīng)過(guò)偏折傳播到地球上，被我們觀測(cè)到。

這種偏折類(lèi)似于凸透鏡產(chǎn)生的偏折效果，所以叫做引力透鏡效應(yīng)。我們知道，凸透鏡也就是我們通常所說(shuō)的放大鏡，所以引力透鏡效應(yīng)不僅可以讓我們看到在空間上被遮擋的天體，甚至還可以放大其圖像，讓我們看得更清晰。

至于微引力透鏡效應(yīng)，就類(lèi)似于引力透鏡效應(yīng)和凌日法的結(jié)合。

（圖片說(shuō)明：微引力透鏡效應(yīng)示意圖）

當(dāng)一顆前景恒星運(yùn)行到背景恒星和地球之間時(shí)，會(huì)導(dǎo)致背景恒星的亮度產(chǎn)生變化。與此同時(shí)，如果前景恒星附近有一顆系外行星，那么它也會(huì)給背景恒星的亮度造成干擾。如果天文學(xué)接連看到一顆背景恒星連續(xù)出現(xiàn)兩次亮度的變化，并且只發(fā)現(xiàn)了其中一顆前景恒星，那么另一顆就極有可能是它的行星了。

正是通過(guò)微引力透鏡效應(yīng)，天文學(xué)家們才有機(jī)會(huì)發(fā)現(xiàn)更多的行星。

有了巧妙的方法，還得有正確的觀測(cè)方向。英國(guó)卓瑞爾河岸天文臺(tái)的Eamonn Kerins博士介紹說(shuō)：一顆背景恒星受到行星影響的概率，大約是幾千萬(wàn)甚至幾億分之一。因此，如果漫無(wú)目的地通過(guò)這種方向?qū)ふ蚁低庑行?，效率是相?dāng)?shù)偷摹?/p>

不過(guò)，銀河系中有一個(gè)地方，擁有著密集的恒星，可以大幅提到天文學(xué)家利用微引力透鏡效應(yīng)發(fā)現(xiàn)系外行星的效率，那就是銀河系中心。這里有數(shù)以?xún)|計(jì)的恒星，開(kāi)普勒望遠(yuǎn)鏡在2016年對(duì)這里進(jìn)行了長(zhǎng)達(dá)3個(gè)月的觀測(cè)，獲得了大量的數(shù)據(jù)。

在即將發(fā)表于《皇家天文學(xué)會(huì)月刊》上的一篇論文中，研究人員介紹說(shuō)：他們?cè)谶@些數(shù)據(jù)中發(fā)現(xiàn)了5個(gè)可能代表著系外行星的證據(jù)。由于開(kāi)普勒望遠(yuǎn)鏡的軌道比較特殊，它的觀測(cè)數(shù)據(jù)和地表的觀測(cè)數(shù)據(jù)可以形成三角測(cè)量法，這讓研究人員們有機(jī)會(huì)驗(yàn)證了這5個(gè)證據(jù)，并確認(rèn)其中一個(gè)確實(shí)來(lái)自于系外行星，他們將其命名為K2-2016-BLG-0005Lb。

（圖片說(shuō)明：K2-2016-BLG-0005Lb的發(fā)現(xiàn)示意圖）

根據(jù)觀測(cè)，K2-2016-BLG-0005Lb和地球的距離是17000光年，這是開(kāi)普勒此前發(fā)現(xiàn)最遙遠(yuǎn)的系外行星距離的兩倍左右！

不僅如此，研究人員還獲取了其他一些數(shù)據(jù)。他們發(fā)現(xiàn)，K2-2016-BLG-0005Lb是一顆質(zhì)量略大于木星的行星，這意味著它應(yīng)該是一顆氣體巨星，而且其軌道半長(zhǎng)軸也和木星差不多。它的宿主恒星比我們的太陽(yáng)小一點(diǎn)，是后者的60%左右。

關(guān)于它的更多信息，目前現(xiàn)有的儀器都無(wú)法獲得。而且遺憾的是，這種微引力透鏡效應(yīng)發(fā)現(xiàn)的行星也有一個(gè)弊端，那就是發(fā)現(xiàn)本身就具有偶然性，我們不一定什么時(shí)候才能遇到下一次對(duì)它進(jìn)行觀測(cè)的機(jī)會(huì)，這樣的機(jī)會(huì)甚至可能在很多人有生之年都無(wú)法再次出現(xiàn)。

（圖片說(shuō)明：K2-2016-BLG-0005Lb的發(fā)現(xiàn)圖像）

作為弊端的另一面，這種方法也有其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。首先就是它能夠讓人類(lèi)發(fā)現(xiàn)更加遙遠(yuǎn)的系外行星，大大拓展了我們的視野。另外，和凌日法、徑向速度法通常只能發(fā)現(xiàn)距離宿主恒星很近的系外行星不同，微引力透鏡效應(yīng)可以讓我們發(fā)現(xiàn)距離宿主恒星比較遠(yuǎn)的氣體巨星，而且天文學(xué)家認(rèn)為，氣體巨星就是在這樣的距離上形成的。

（圖片說(shuō)明：羅曼太空望遠(yuǎn)鏡）

在未來(lái)，美國(guó)宇航局還將發(fā)射更加強(qiáng)大的望遠(yuǎn)鏡，嘗試通過(guò)這種方法尋找系外行星，那就是南希·格雷斯·羅曼太空望遠(yuǎn)鏡。這臺(tái)望遠(yuǎn)鏡有望利用微引力透鏡效應(yīng)，在銀河系中心發(fā)現(xiàn)1400顆系外行星，其中甚至包括100顆質(zhì)量和地球差不多的行星。期待它早日升空。