新华报业网
交汇点讯 近期，我国科学家在近邻宜居行星巡天计划（CHES）先期研究中取得重要进展——通过动力学轨道拟合方法，成功揭示“近邻密近双星系统”周围行星的质量。这意味着我们向“寻找地球2.0”又迈出了一步。
宇宙里的“双人舞”
“宜居行星”探测，是《国家空间科学中长期发展规划（2024—2050年）》五大科学主题之一。由中国科学院紫金山天文台领衔的科研团队，已启动近邻宜居行星巡天计划（CHES）先期研究，对目标恒星开展仿真观测并制定了观测策略。探测“近邻密近双星系统”及周围行星，是CHES的重要任务之一。
何为“近邻密近双星系统”？中国科学院紫金山天文台研究员季江徽介绍，在距离我们太阳系32.6光年以内的“邻居圈”里，约50对恒星正上演着引力束缚下的“双人舞”，这类彼此绕转、距离只有几十个天文单位(AU)、甚至比日地距离还近的系统，被称为“近邻密近双星系统”。双星系统占恒星总数的近一半，是完整理解恒星系统演化的关键，而探测双星系统中的行星，将直接挑战传统行星形成理论——就像在颠簸的蹦床上放稳一颗弹珠，过去认为行星很难在这种动荡环境中形成。
探测面临三大难关
对双星系统中行星的探测面临三大难点。季江徽逐一列举：首先是“强光干扰”，主星亮度可能是行星的千万倍，直接观测其周围行星如同试图看清极亮的灯塔旁飞舞的萤火虫；其次是“运动干扰”，双星绕转轨道产生的速度信号大小是行星的1000倍，若探测精度不足，行星微弱的轨道信号极易被忽略；最后是“引力干扰”，两颗恒星的引力场相互纠缠，导致周围行星运动可能是不稳定的或处于极端的轨道状态(如极高倾角或偏心率)，这对传统行星形成理论提出挑战。
科研团队通过创新方法挑战这些瓶颈。他们将行星系统的轨道动力学积分与马尔可夫链蒙特卡洛（MCMC）拟合方法相结合，改进了CHES目标双星系统中行星的轨道参数和质量解。通过对平运动共振系统和密近双星系统的视向速度信号进行模拟，证实了高精度视向速度光谱仪可探测到轨道振荡造成的信号漂移，为准确解算行星质量奠定了基础。
寻找绕双星运行的“地球2.0”
目前，团队已经通过模拟双星引力摄动的效应，成功得到了GJ 86、tau Boot、 GJ 3021等近“邻密近双星系统”内行星的动力学质量。
“寻找双星系统中的行星，就像发现热带雨林中的新生态系统，可能颠覆‘宜居带’传统认知。”季江徽介绍，未来，CHES将发射一个1.2米口径高精度空间天体测量望远镜至日地拉格朗日L2点轨道，系统筛查100颗类太阳恒星，并全面普查其周围行星的数目、真实质量和三维轨道等关键信息。“目前国际上一些探测器如同广角镜头拍集体照，CHES则好比特写镜头，采用的空间微角秒级测距技术能达到在北京看清上海一根头发丝摆动的效果。我们或能发现首个绕双星运行的‘地球2.0’，为回答‘我们在宇宙中是否孤独’提供中国方案。”
新华日报·交汇点记者 蔡姝雯
Android版
iPhone版
