銀河系中心那個鼓起的區(qū)域——天文學家稱之為"銀心核球"——藏著密集的恒星、行星和各種流浪天體。幾十年來，地面和空間望遠鏡輪番上陣研究這片區(qū)域，NASA的哈勃和詹姆斯·韋伯空間望遠鏡都留下過觀測記錄。現(xiàn)在，南希·格蕾絲·羅曼空間望遠鏡即將成為首個把銀心核球研究列入核心科學目標的項目，它的視野覆蓋面積和觀測節(jié)奏將遠超前輩，預(yù)計能巡視數(shù)百萬顆恒星，發(fā)現(xiàn)數(shù)千顆新系外行星。

為了讓羅曼望遠鏡能更好地識別恒星和行星特征，天文學家動用了哈勃望遠鏡，對羅曼即將在"銀心核球時域巡天"中觀測的多個區(qū)域進行前期拍攝。通過對比哈勃數(shù)月甚至數(shù)年前拍攝的數(shù)據(jù)與羅曼的新數(shù)據(jù)，天文學家能更準確地解讀后者的觀測結(jié)果。羅曼團隊瞄準的發(fā)射窗口是2026年9月初。

"我們這次哈勃巡天的首要任務(wù)是盡可能覆蓋更大的天區(qū)面積，"項目負責人、馬里蘭大學學院市分校兼NASA戈達德航天中心助理研究科學家肖恩·特里表示。相關(guān)研究成果已于2026年5月11日發(fā)表在《天體物理學雜志》上。

核球區(qū)域藏著大量行星系統(tǒng)，它們的演化路徑與太陽系類似：宇宙氣體云坍縮、恒星誕生、周圍行星形成。但有些系統(tǒng)會發(fā)生意外——行星可能被彈射出去，成為"流浪行星"。羅曼的銀心核球時域巡天預(yù)計能探測到數(shù)百顆這類流浪行星，還將發(fā)現(xiàn)此前未見的孤立中子星，甚至質(zhì)量與太陽相當?shù)暮诙础?/p>

這項巡天包含六個72天的觀測季，期間羅曼每12分鐘就會對核球的一大片區(qū)域（約1.7平方度，相當于8.5個滿月的面積）拍攝一張快照。雖然它能捕捉各類目標，但巡天主要針對一種特殊現(xiàn)象做了優(yōu)化：微引力透鏡事件。

微引力透鏡是引力透鏡的一種，當較近天體的質(zhì)量彎曲了更遠天體的光線時就會發(fā)生。這類事件的尺度遠小于星系或星系團級別的透鏡效應(yīng)，發(fā)生在單顆恒星之間，讓我們得以在地球與銀心核球密集恒星之間搜尋系外行星。

"微引力透鏡的妙處在于，我們能對穿越地球與核球視場之間、質(zhì)量小至火星級別的天體做一次完整普查，無論它是什么，"特里解釋道。這種技術(shù)不依賴目標發(fā)出或反射的光，而是探測質(zhì)量本身造成的時空彎曲，因此能發(fā)現(xiàn)傳統(tǒng)方法難以捕捉的暗弱天體。

哈勃的前期數(shù)據(jù)將成為關(guān)鍵參照。由于兩臺望遠鏡的觀測存在時間差，天文學家可以追蹤天體的位置變化、亮度起伏，區(qū)分真正的微引力透鏡事件與其他干擾因素。這種"雙望遠鏡接力"的模式，把哈勃的歷史積淀轉(zhuǎn)化為羅曼的未來優(yōu)勢。

銀心核球的恒星密度極高，一顆恒星的光被另一顆恒星或行星透鏡化的概率遠高于銀河系其他區(qū)域。羅曼的大視場和高頻次拍攝能力，將把微引力透鏡的探測效率提升一個數(shù)量級。據(jù)估計，整個巡天期間可能記錄數(shù)萬次透鏡事件，從中篩選出數(shù)千顆行星級別的信號。

這些發(fā)現(xiàn)將改寫我們對行星分布的認知。流浪行星的數(shù)量能反映行星系統(tǒng)形成過程中的不穩(wěn)定性；孤立中子星和恒星級黑洞的分布則與恒星演化、超新星爆發(fā)機制密切相關(guān)。哈勃此刻的鋪墊工作，正在為這些科學突破搭建數(shù)據(jù)基石。