本报讯 （记者 蔡姝雯） 近期，中国科学院紫金山天文台领衔的科研团队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。
“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。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。
“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。”季江徽说。不过，对双星系统中行星的探测面临三大难点：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处于不稳定乃至极端的轨道状态。
科研团队运用创新方法挑战这些瓶颈，目前已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。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，寻找绕双星运行的“地球2.0”。