在天文学领域，近年来一类神秘的天体——流浪行星质量天体，引起了科学家们的广泛关注。这类天体在2000年首次被探测到，而近五年来，观测到的样本数量急剧增加。
由中国科学院上海天文台邓洪平研究员带领的国际科研团队，近日在这一领域取得了重要突破。他们的最新研究表明，这些介于恒星与行星之间的流浪行星质量天体，并非传统恒星形成过程的产物，也不是被驱逐的巨行星，而是通过年轻恒星的星周盘之间的潮汐相互作用直接形成的。
这一发现对于理解星团对行星形成的影响，以及探索恒星形成和行星形成的边界具有重要意义。参与此次研究的机构还包括香港大学、美国加州大学圣克鲁兹分校和瑞士苏黎世大学等。相关研究成果已在国际学术期刊《科学进展》上发表。
邓洪平介绍，流浪行星质量天体的质量通常接近巨行星，但它们并不受任何恒星的束缚。詹姆斯·韦布空间望远镜的观测已经证实，这类神秘天体在年轻星团中广泛存在。
在过去二十多年里，天文学家们曾认为流浪行星质量天体可能是由分子云坍缩形成的极低质量恒星，或是从母恒星系统中被抛射出来的巨行星。然而，这两种理论都无法解释流浪行星质量天体的数量之多、多体系统的复杂性，以及它们与恒星运动特征之间的一致性。
邓洪平指出，研究团队通过高精度的流体动力学模拟发现，当两颗年轻恒星的星周盘以特定角度和速度近距离相遇时，潮汐力会拉伸并形成细长的“潮汐桥”。这些桥状结构在引力作用下进一步收缩为致密的线状分子云，并最终断裂坍缩成独立的流浪行星质量天体。
模拟实验显示，这一过程在密集星团中的产生效率极高。当星周盘以每秒2至3公里的速度、在300至400天文单位的距离擦肩而过时，“潮汐桥”的线密度会超过稳定性的临界值，从而同时产生多个流浪行星质量天体，甚至形成紧密的双星或三星系统。
在致密的“四合星”星团中，恒星相遇频繁，且恒星速度弥散恰好在每秒2至3公里之间，因此成为了形成流浪行星质量天体的“摇篮”。而观测到的最大流浪行星质量天体群正是在这样的环境中孕育而生的。相比之下，在恒星运动速度弥散很小的IC348星团中，流浪行星质量天体则非常稀有。
这些形成的流浪行星质量天体周围还保留了延展的气体盘，这与观测结果高度吻合，进一步验证了星周盘发生潮汐相互作用直接形成流浪行星质量天体理论的可靠性。
研究团队认为，他们提出的这一全新机制，不仅能够解释流浪行星质量天体的丰度和性质，还暗示了它们可能代表了一类全新的天体。邓洪平表示：“流浪行星质量天体或许构成了宇宙中既非恒星、也非行星的一类天体，这将有助于我们更好地理解恒星形成和行星形成的边界。”
目前，流浪行星质量天体的观测样本正在快速增长。中国科学院上海天文台领导的系外地球巡天计划，正通过微引力透镜法高效地搜寻流浪行星。针对不同星团中流浪行星质量天体的发生率和性质的研究，将进一步揭示这一全新机制在宇宙中的普适性。
