可观测Universe第100章 PSO J318522

PSO J318.5-22 (系外行星) · 描述：宇宙中孤独的流浪者 · 身份：一个不围绕任何恒星运行的行星质量天体距离地球约80光年 · 关键事实：它自由漂浮在星际空间质量与木星相当为研究此类“流浪行星”提供了独特样本。

PSO J318.5-22：宇宙流浪者的“孤独史诗”（第一篇幅）引言：星际暗海中的“无帆之舟” 在银河系的猎户臂边缘有一片被恒星光芒遗忘的“暗海”——这里的星际介质稀薄得像稀释的墨汁每立方厘米仅含几个原子却漂浮着一颗比木星略大的天体。

它没有恒星的照耀没有行星系的束缚甚至连名字都来自一组冰冷的坐标：PSO J318.5-22（Pan-STARRS Object J318.5-22）。

当你用望远镜对准它的方向会看到一个模糊的红外光斑——温度仅800K（约527℃）比太阳系最冷的冥王星（40K）温暖却比木星（165K）炎热。

它的质量约为木星的12倍却没有围绕任何恒星旋转；它的年龄约1200万年却比太阳系的任何行星都“孤独”。

这是一颗流浪行星（Rogue Planet）宇宙中最神秘的“弃儿”也是人类理解行星演化的“活化石”。

本文作为PSO J318.5-22系列的第一篇章将从命名与身份解码、发现之旅：从海量数据中揪出“孤独者”、物理画像：冷寂外表下的“行星密码”、形成之谜：被恒星系统“抛弃”的真相四个维度拆解这颗宇宙流浪者的前世今生。

它不仅是一颗“无家可归”的行星更是银河系演化的“目击者”——它的存在改写了人类对“行星”与“恒星系”的认知边界。

一、命名与身份：“PSO”背后的宇宙坐标 PSO J318.5-22的名字是天文学家给它的“宇宙身份证”： PSO：来自“Pan-STARRS Object”（泛星计划天体）标志着它由泛星巡天望远镜（Pan-STARRS）发现； J318.5-22：是它在天球上的坐标——赤经318.5度赤纬-22度对应猎户座与天蝎座之间的黑暗区域。

1.1 身份定义：不是褐矮星不是行星是“流浪的行星质量天体” 要理解PSO J318.5-22的本质首先得厘清三个概念：恒星：质量≥80倍木星（MJ）核心能点燃氢核聚变；褐矮星：质量在13-80 MJ之间核心能短暂聚变氘但无法维持氢聚变；行星：质量≤13 MJ围绕恒星运行无法聚变核燃料。

PSO J318.5-22的质量约12 MJ——刚好卡在“行星”与“褐矮星”的边界但它的关键特征是不围绕任何恒星运行。

因此天文学家给了它一个特殊身份：自由漂浮的行星质量天体（Free-Floating Planetary-Mass ObjectFFPMO）。

简单来说它是“一颗没被恒星收编的行星”或者说“一颗被恒星系统抛弃的行星”。

1.2 宇宙中的“流浪行星”家族 PSO J318.5-22不是孤例。

自2011年首颗流浪行星CFBDSIR J.2-0.9被发现以来人类已在银河系中找到数十颗类似的“弃儿”。

它们的共同特征是：质量≤13 MJ；无恒星伴星；温度低（通常＜1000K）；分布在星际空间而非恒星系内。

但PSO J318.5-22的特殊之处在于：它是第一颗被明确归类为“行星质量”的流浪天体——此前的流浪天体多是褐矮星而它的质量刚好低于褐矮星的门槛更接近木星这样的“气体巨行星”。

二、发现之旅：泛星望远镜的“大海捞针” PSO J318.5-22的发现是泛星计划（Pan-STARRS）的“意外之喜”。

这个由夏威夷大学主导的巡天项目用四台1.8米望远镜扫描整个北天目标是寻找近地天体（如小行星、彗星）却意外捞到了一颗“宇宙流浪者”。

2.1 泛星的眼睛：如何从海量数据中识别“孤独者”？泛星望远镜的核心武器是宽视场光学/红外成像——每晚能拍摄1500平方度的天空（相当于全天面积的1/20）生成的数据量高达PB级。

要从这些数据中找出PSO J318.5-22需要三步“排除法”：第一步：排除恒星恒星的光谱有明显的吸收线（如氢的巴尔末线）且会有自行运动（因银河系自转而产生的位置变化）。