银河系的核球,也就是星系中心那个密集、鼓起的区域,基本上就是宇宙版的早晚高峰地铁车厢——塞满了恒星、行星,偶尔还有迷路回不了家的流浪天体。几十年来,天文学家们用地面望远镜、NASA的哈勃和詹姆斯·韦伯太空望远镜等各种设备盯着它看。但很快,NASA的南希·格雷斯·罗曼太空望远镜将成为第一个把研究这个拥挤街区作为核心任务的望远镜,承诺要调查数百万颗恒星,发现数千颗新的系外行星。显然,宇宙还没把它的所有把戏都展示给我们看。

为了帮助罗曼理清这些银河系杂物,天文学家们利用哈勃观测了核球中许多罗曼将在其核心“银河系核球时域巡天”中瞄准的相同区域。通过比较哈勃在数月或数年前(耐心是美德,尤其是在天文学中)拍摄的数据与罗曼的新快照,他们希望能更准确地解读罗曼的观测结果。罗曼计划最早于2026年9月初发射,这给了大家足够的时间来完成填字游戏。

“我们哈勃巡天的首要目标是覆盖尽可能多的天区,”项目负责人、马里兰大学学院市分校及NASA戈达德太空飞行中心的助理研究科学家肖恩·特里说。一篇详细介绍团队工作的论文于2026年5月11日发表在《天体物理学杂志》上,因为显然,光把望远镜对准目标还不够——你还得把它写下来。

银河系中的许多行星系统最初都像我们的太阳系一样:一团宇宙气体云坍缩,一颗恒星成长,行星围绕它形成。但在某些系统中,事情会偏离正轨——字面意义上的——一颗行星被弹射出去,成为一颗“流浪行星”,像宇宙流浪者一样在星系中游荡。罗曼的银河系核球时域巡天预计将探测到数百颗这样的流浪行星,以及以前未被发现的孤立中子星,甚至质量与太阳相当的黑洞。这只是一场普通的天体寻宝游戏。

该巡天将由六个为期72天的观测季组成,在此期间,罗曼将每12分钟对核球的一大片区域(约1.7平方度,相当于8.5个满月的面积)拍摄一张照片。虽然它会探测到各种目标,但该巡天优化用于寻找一种特定类型的事件,称为微引力透镜。微引力透镜事件发生在远处天体的光线被视线方向上的较近天体质量扭曲时,其规模远小于星系级别的透镜事件。基本上,这是宇宙与系外行星玩捉迷藏的方式。

“微引力透镜的妙处在于,我们将能够对位于我们和核球这些区域之间、小至火星大小的天体进行完整普查,无论它们是什么,”合著者、巴尔的摩太空望远镜科学研究所的杰伊·安德森说。因为当你进行普查时,你不会歧视——即使是火星大小的物体也要被计数。

当望远镜观测到一个透镜天体(如一颗亮星)与银河系核球中的一颗恒星对齐时,可能很难分辨光线来自哪颗恒星。时机是关键:如果天文学家能在微引力透镜事件发生前分别识别出光源,那么区分它们就会容易得多。因此,为了收集罗曼之前的数据,天文学家们从2025年春季开始使用哈勃进行大规模巡天,覆盖了罗曼将观测的大部分相同区域。这项巡天甚至比之前两个项目(每个约0.5平方度)还要大,那两个项目产生了哈勃最大的拼接图像——仙女座星系的图像,耗时10多年才完成。显然,天文学家们不害怕做一点功课。

“这些观测的主要目标是能够识别参与微引力透镜事件的天体,”特里说。