在浩瀚的天文学领域，一类神秘莫测的天体——流浪行星质量天体（PMOs）近年来引起了科学家们的广泛关注。这类天体于2000年首次被探测到，近五年来观测到的样本数量急剧增加，但其形成机制一直是个未解之谜。
近日，由中国科学院上海天文台邓洪平研究员领导的一个国际合作科研团队，揭示了流浪行星质量天体形成的全新机制。他们发现，这些介于恒星与行星之间的天体，既不是传统恒星形成过程的产物，也非被驱逐的巨行星，而是通过年轻恒星的星周盘发生潮汐相互作用直接形成的。
这一研究成果对于理解星团对行星形成的影响、探索恒星与行星形成的边界具有重要意义。该研究由中国科学院上海天文台联合香港大学、美国加州大学圣克鲁兹分校、瑞士苏黎世大学等多家中外研究机构共同完成，相关论文已在国际学术期刊《科学进展》上发表。
流浪行星质量天体的质量通常低于氘燃烧极限，接近巨行星，但又不受任何恒星束缚。美国詹姆斯·韦布空间望远镜的观测已证实，这类神秘天体在年轻星团中广泛存在。然而，过去二十多年里，天文学家们对于流浪行星质量天体的形成机制一直存在争议。一种观点认为它们是分子云坍缩形成的极低质量恒星，另一种观点则认为它们是从母恒星系统中被抛射出来的巨行星。然而，这两种理论都无法完全解释流浪行星质量天体的数量之多、多体系统之繁，以及其与恒星运动特征之间的一致性。
在猎户座大星云中的“四合星”星团内，流浪行星质量天体的数量远超传统恒星质量函数的预测，且约有9%的流浪行星质量天体以多体系统形式存在，这与极低质量恒星系统的特性截然不同。许多流浪行星质量天体周围存在延展的气体盘，这预示着它们与恒星可能同时形成于星云气体耗散之前，且未曾被恒星束缚。
邓洪平研究员及其团队通过高精度流体动力学模拟，提出了一种全新的理论：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，最终断裂并坍缩成独立的流浪行星质量天体。模拟结果显示，这一过程在密集星团中的产生效率极高，可以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“四合星”星团这样的致密环境中，恒星相遇频繁，且恒星速度弥散恰好在每秒2—3公里之间，这为流浪行星质量天体的形成提供了理想的条件。而在恒星运动速度弥散较小的星团中，流浪行星质量天体的数量则相对稀少。这些形成的流浪行星质量天体周围保留的延展气体盘，也与观测结果高度吻合，进一步验证了潮汐相互作用形成流浪行星质量天体理论的可靠性。
研究团队认为，这次提出的全新机制不仅能解释流浪行星质量天体的丰度和性质，还暗示它们可能代表了一类全新的天体。这一发现为理解宇宙中流浪行星的形成机制提供了新的视角和思路。
“流浪行星质量天体或许构成了宇宙中既非恒星、也非行星的一类独特天体，这将有助于我们更深入地理解恒星与行星形成的边界。”邓洪平研究员表示。随着观测样本的迅速增长，科学家们将继续深入研究这些神秘天体的性质和起源，进一步揭示它们在宇宙中的普适性和重要性。
