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韦布空间望远镜能拍到宇宙诞生之初的星系,能分析上百光年外行星大气的化学成分。但有

韦布空间望远镜能拍到宇宙诞生之初的星系,能分析上百光年外行星大气的化学成分。但有一件听起来简单得多的事,它至今一次也没做成:找到一颗系外卫星。

系外卫星,就是绕着太阳系外行星运行的卫星。理论上银河系里应该到处都是,按很多人的预期,韦布上岗这几年本该找到一大批。实际战绩是零。

问题出在噪声上。找卫星的主流办法叫凌星法:行星从恒星正前方经过,会挡住一点点星光,望远镜测到亮度微微一暗,就知道行星来了。如果行星还带着卫星,亮度曲线上会多出一点细微的抖动。麻烦在于,仪器本身也在抖。探测器升温、指向轻微漂移、恒星表面冒出黑子,这些缓慢游移的干扰被称为红噪声,幅度足以把卫星的信号整个淹没。

之前的尝试都靠单次凌星。韦布曾盯着气态巨行星开普勒-167 e看了很久,想抓一颗围绕它的小卫星,结果红噪声把分析数据的计算机模型彻底搞糊涂,比地球小得多的卫星根本无从分辨。

美国哥伦比亚大学天文学家戴维·基平(David Kipping)给出的解法,朴素得有点出人意料:在同一个地方,反复看。

道理是这样的。卫星必须遵守物理规律,某个时刻它就该待在行星周围的某个位置,绝不会因为仪器抽风而凭空冒出来。而仪器故障和黑子不会每次都以同样的方式出现。把多次凌星的数据叠在一起取平均,噪声会被逐渐抹平,真正属于卫星的信号如果有,就会留下来。

为了验证这个思路,基平盯上了一颗叫LP 890-9 c的行星。它围绕一颗105光年外的超冷红矮星运行,公转一圈只要8.46天,离恒星近得夸张,但理论上仍处在这颗低温恒星的宜居带内。更重要的是,韦布反复观测过它,基平手里攒下了12次凌星的数据。12次里,有一次凌星的数据被红噪声污染得很明显。但只要把这次和另一次干净凌星的数据合并,探测卫星的灵敏度就大幅上升。叠加得越多,画面越干净。

最后的结果是什么都没找到。研究团队以95%的置信度确认,LP 890-9 c周围不存在半径超过0.1倍地球半径的卫星。换句话说,木卫一、木卫二这个尺寸的卫星,一颗都没有。

但这个“没有”,是迄今在太阳系外进行过的最灵敏的一次卫星搜寻。

基平压根没指望找到。LP 890-9 c距恒星只有日地距离的4%,不到水星与太阳距离的1/10。在那个位置上,恒星的潮汐力极其凶残,几十亿年下来,卫星要么被甩进深空,要么被拽向行星、撕碎成一圈碎屑环。这颗行星周围就算曾经有过卫星,也活不到今天。

选择这个目标,是因为目的是验证方法本身。过去几年,不少天文学家默认韦布的仪器存在一道噪声底线,小卫星注定探测不到。基平用12次凌星证明这道底线并不存在:只要肯花时间重复观测,韦布完全有能力找到月球那么大的卫星。

难就难在时间上。韦布的观测时间是天文学界最稀缺的资源之一,回望宇宙最早的年代靠它,追踪太阳系内的目标也靠它,排着队等项目的天文学家不计其数。为一颗行星反复观测12次凌星,是奢侈的。

望远镜本来就有这个本事。缺的只是时间。

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图为LP 890-9 c的艺术想象图,这颗行星正是本项研究的焦点,图源:NASA / JPL-Caltech

信源:Tomaswick, Andy. "JWST Ruled out Finding Tiny Moons around an Exoplanet—that's Great News." Phys.org, edited by Gaby Clark, 13 Sept. 2026