新发现的系外行星Gaia23bra b的插图。(图片来源：NASA戈达德航天中心) NASA的系外行星猎手航天器TESS（过境系外行星巡天卫星）有了一种新的方法来探测太阳系之外的世界。这种技术依赖于爱因斯坦在1915年引入的重力理论——广义相对论中所描述的一种现象，称为引力微透镜效应。所讨论的系外行星名为Gaia23bra b。这颗系外行星的首个线索是在2023年由现已退役的Gaia太空望远镜发现的，该望远镜通过微透镜事件造成的恒星微弱亮度增加而亮相。TESS通常通过其母星在过境时光输出的微小下降来发现行星。这种技术对于那些距离恒星较近的巨大气态巨行星最为有效，因此它最有可能无法适用于Gaia23bra b，因为它的质量是木星的1.6倍，但围绕其恒星的轨道距离与木星环绕太阳的轨道相似。此外，TESS所采用的过境方法通常具有约150光年的搜索半径。然而，Gaia23bra b围绕一颗约占太阳80%大小的橙矮星运转，且距离我们约40000光年。因此，为了确认这个世界的存在，TESS必须学会一种新的技巧。“当TESS发射时，没有人预料到它会有能力找到这种行星，”新墨西哥大学的团队成员戴安娜·德拉戈米尔在一份声明中说。“这一发现意味着TESS的数据中可能还藏着其他所谓的微透镜行星，我们以前未曾考虑去寻找它们。” 微透镜效应与系外行星的探测 要理解微透镜是什么，我们首先必须考虑广义相对论关于质量物体对空间本身的影响的说法。质量使得空间和时间的结构——四维时空发生弯曲。引力正是这种弯曲的结果。质量越大，弯曲越极端，因此引力越强。这里有个有趣的部分：光通常沿直线传播，但当空间的结构弯曲时，它必须沿着那条路径传播。因此，当背景物体的光穿过前景物体时，光会被其弯曲。质量越大，光距该质量越近，其路径的弯曲程度越大。这意味着同一光源的光可以在不同的时间到达我们的望远镜。这造成了背景源的放大。这种引力透镜现象已被有效利用，研究那些通常由于强引力影响而太遥远、太微弱而无法看到的古老星系。一个图示显示了一个夸张的微透镜情况(图片来源：NASA戈达德航天中心/CI实验室) 显然，行星的质量远远小于星系团的质量，但它们仍然可以引起轻微的引力透镜效应。那就是微透镜，它可以用于行星的搜寻。在大约6000个已知的系外行星中，至今只有大约5%是通过微透镜方式发现的。相比之下，大约75%的行星是通过TESS通常依赖的过境方法发现的。当Gaia23bra b作为引力透镜时，首次被暗示，穿过地球和背景星之间，导致那颗恒星微弱地亮起。TESS成功利用微透镜的激动之处在于，这为行星探测提供了一种互补的方法，能够发现过境方法可能遗漏的行星。“通过微透镜，我们可以找到更小的行星，具有更大的轨道距离，包括处于其恒星可居住区的行星，甚至更远的行星，”新墨西哥大学的团队成员马洛里·哈里斯说。“微透镜事件是一瞬即逝的，它们不会重复。我喜欢开玩笑说，我们很可能会通过微透镜找到第一个地球类行星，然后朝它挥手道别，因为我们再也看不到它了。一个图示显示NASA即将推出的南希·格雷斯·罗曼太空望远镜、已退役的开普勒太空望远镜以及NASA的TESS这三项行星搜寻任务的搜索区域(图片来源：NASA戈达德航天中心) 如果你不介意这个双关语，微透镜的未来是光明的。这是因为这是NASA下一个项目——南希·格雷斯·罗曼望远镜将使用的一种技术。罗曼将深入研究银河系的中心，星星紧密集聚，搜寻那些应该在如此密集的恒星区域中很常见的微透镜事件。NASA的科学家预测，这将使罗曼发现约1000个微透镜系外行星，此外，还估计将探测到10万颗过境行星。“这有点像南希·格雷斯·罗曼太空望远镜即将进行的微透镜探测的前瞻。罗曼的微透镜勘测的关键在于其密集的时间覆盖，针对银河核，”