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，近年来成为了科学家们热议的焦点。这类天体首次被探测到是在2000年，而近五年来，它们的观测样本数量急剧增加，引发了天文学家们对其起源和形成机制的浓厚兴趣。
由中国科学院上海天文台邓洪平研究员领衔的国际科研团队，经过深入研究，提出了一种全新的理论来解释这类天体的形成。他们的研究发现，流浪行星质量天体并非传统恒星形成过程的产物，也非被逐出恒星系统的巨行星，而是通过年轻恒星星周盘之间的潮汐相互作用直接形成。
这一发现对于理解星团对行星形成的影响，以及探索恒星与行星形成之间的界限具有重要意义。詹姆斯·韦布空间望远镜在猎户座星云中观测到的“四合星”星团附近区域的图像，为这一研究提供了宝贵的观测数据。
邓洪平研究员介绍，流浪行星质量天体的质量接近巨行星，但它们并不受任何恒星的束缚，而是自由地漂浮在宇宙中。这些神秘的天体在年轻星团中广泛存在，这一事实已被詹姆斯·韦布空间望远镜的观测所证实。
在过去二十多年里，天文学家们曾提出过两种理论来解释流浪行星质量天体的形成：一种认为它们是分子云坍缩形成的极低质量恒星，另一种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丰富数量、多体系统的复杂性，以及它们与恒星运动特征的一致性。
邓洪平及其团队通过高精度流体动力学模拟，揭示了流浪行星质量天体形成的全新机制。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。
模拟结果显示，这一过程在密集星团中的效率极高。当星周盘以每秒2—3公里的速度、在300—400天文单位的距离上擦肩而过时，“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“四合星”星团这样致密的环境中，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。因此，“四合星”星团成为了孕育流浪行星质量天体的“摇篮”，观测到了目前最大的流浪行星质量天体群。而在恒星运动速度弥散较小的IC348星团中，流浪行星质量天体则相对稀有。
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潮汐相互作用形成流浪行星质量天体理论的可靠性。
邓洪平表示，这一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类型。这些天体既非恒星也非行星，而是介于两者之间的神秘存在。它们将帮助我们更深入地理解恒星和行星形成的边界。
随着流浪行星质量天体观测样本的不断增长，科学家们对它们的研究也将更加深入。中国科学院上海天文台领导的系外地球巡天计划，将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进行研究，这将进一步揭示全新机制在宇宙中的普适性。
