第100章 PSO J318．5－22 (2/7)

mj；

无恒星伴星；

温度低（通常＜1000k）；

分布在星际空间，而非恒星系内。

但pso

j318.5-22的特殊之处在于：它是第一颗被明确归类为“行星质量”的流浪天体——此前的流浪天体多是褐矮星，而它的质量刚好低于褐矮星的门槛，更接近木星这样的“气体巨行星”。

二、发现之旅：泛星望远镜的“大海捞针”

pso

j318.5-22的发现，是泛星计划（pan-starrs）的“意外之喜”。这个由夏威夷大学主导的巡天项目，用四台1.8米望远镜扫描整个北天，目标是寻找近地天体（如小行星、彗星），却意外捞到了一颗“宇宙流浪者”。

2.1

泛星的眼睛：如何从海量数据中识别“孤独者”？

泛星望远镜的核心武器是宽视场光学\/红外成像——每晚能拍摄1500平方度的天空（相当于全天面积的1\/20），生成的数据量高达pb级。要从这些数据中找出pso

j318.5-22，需要三步“排除法”：

第一步：排除恒星

恒星的光谱有明显的吸收线（如氢的巴尔末线），且会有自行运动（因银河系自转而产生的位置变化）。pso

j318.5-22的光谱中没有恒星的特征线，自行运动也远小于恒星（每年仅0.1角秒）。

第二步：排除褐矮星

褐矮星的质量≥13

mj，核心能聚变氘，因此会有红外

excess（红外亮度高于光学亮度）。pso

j318.5-22的红外亮度与质量12

mj的行星一致，没有氘聚变的痕迹。

第三步：排除“绕恒星的行星”

绕恒星的行星会有凌星现象（遮挡恒星光线）或径向速度波动（恒星因行星引力而摆动）。pso

j318.5-22没有对应恒星的凌星信号，也没有被任何恒星的引力“绑定”（通过视差测量，它与最近的恒星距离超过1光年）。

2.2

发现时刻：2013年的“暗海拾贝”

2013年，泛星团队的天文学家在分析j318.5-22区域的图像时，发现了一个“奇怪的光斑”：

它在光学波段很暗（视星等约21），但在近红外波段（如k波段）很亮——说明它温度低，辐射主要集中在红外；

它的位置在2011-2013年间移动了0.1角秒——自行运动符合星际天体的特征；

光谱分析显示，它的成分与木星类似（以氢、氦为主，含甲烷、氨等挥发物）。

经过一年的跟踪观测，团队确认：这是一颗不围绕任何恒星运行的行星质量天体，并将其命名为pso

j318.5-22。

三、物理画像：冷寂外表下的“行星密码”

pso

j318.5-22的“冷”与“小”，藏着行星形成的关键信息。天文学家通过光学\/红外测光、光谱分析和动力学模拟，拼出了它的“物理肖像”：

3.1

质量与大小：木星的“稍大版”

质量：约12

mj（木星质量为1

mj）——通过微引力透镜（microlensing）测量：当pso

j318.5-22经过一颗背景恒星时，会放大恒星的光线，根据放大程度可计算其质量；

半径：约1.1

rj（木星半径为1

rj）——通过红外测光：红外亮度与半径的平方成正比，结合温度计算得出。

也就是说，pso

j318.5-22的大小与木星几乎一样，但质量略大——可能是因为它的核心更致密，或大气层更厚。