二十年前的這個月，宇宙變得更加豐富、奇異，也明顯不再那麼孤獨。幾個世紀以來，從艾薩克·牛頓到吉恩·羅登貝瑞等有遠見卓識的人士都在推測，是否存在環繞其他恆星執行的行星，類似於我們太陽系的行星——但這僅僅是推測。 直到 1995 年 10 月，日內瓦大學的天文學家米歇爾· Mayor 和他的研究生 Didier Queloz 發現了“同伴”：第一顆已知的環繞類太陽恆星執行的行星。
從技術上講，Mayor 和 Queloz 的工作堪稱傑作。他們使用靈敏的光譜儀分解恆星的光線，並測量其微小的來回運動，這種運動是由於環繞其執行的不可見世界的引力牽引造成的。從概念上講，他們的工作是一顆熾熱的炸彈。這顆行星，簡稱為飛馬座 51 b，質量與木星相當，但其軌道離恆星近 100 倍。它的“一年”只有 4.2 天，雲層頂部的溫度高達約 1000 攝氏度。它與我們太陽系中的任何東西都截然不同，如此奇異，以至於迫使人們徹底反思行星形成的位置和方式。
在此後的二十年裡，Mayor 和他的同事們運用各種技術，發現了近 2000 顆系外行星，這些行星世界千姿百態。研究人員現在估計，整個銀河系中有數百億顆類似於地球的行星。儘管 Mayor 的突破性工作幫助啟動了當時新興的探索領域，但這並沒有讓他真正成名。他的工作很快被規模更大的團隊和預算龐大的衛星任務的發現所掩蓋——也被更善於引經據典、以英語為母語的研究人員所掩蓋。儘管如此，《大眾科學》採訪到 Mayor 時，他精神煥發，興高采烈地描述了他的歷史性時刻以及他正在進行的、突破界限的系外行星搜尋。
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[以下是經過編輯的訪談記錄。]
二十年前，當您開始搜尋附近恆星周圍的伴星時，您期望發現什麼？
重要的是要認識到，那是一個行星搜尋的艱難時期。戈登·沃克和布魯斯·坎貝爾 [在不列顛哥倫比亞大學] 進行了 10 年的搜尋，得出的結論是沒有木星型別的行星環繞類太陽恆星執行。第二個團隊，傑夫·馬西和保羅·巴特勒 [在舊金山州立大學]，模仿了這項研究，並在 94 年 8 月報告了相同的結果。但我們並沒有因為這些負面結果而感到困擾。我們早在 90 年代就開始建造新的光譜儀，並且不打算停止。
鑑於那些令人沮喪的結果，是什麼讓您樂觀地認為您會發現一些東西？
89 年，我們用舊的光譜儀發現了一個有趣的物體，其質量是木星的 11 倍，我們意識到，我們離探測到行星不遠了。然後在 94 年，我們在法國上普羅旺斯天文臺用新的光譜儀 ELODIE 進行了“首次曝光”[首次觀測]。這太棒了；它可以測量小至每秒 15 米的恆星運動，比我們舊的儀器好 20 倍。我們決定對 142 顆單星進行大規模調查。
我和我的博士後之一 Antoine Duquennoy 以及我的研究生 Didier Queloz 一起申請了望遠鏡觀測時間。我們開始了測量，但後來 Antoine 在一次車禍中喪生。我和 Didier 繼續進行。僅僅幾個月後，我們就獲得了足夠多的飛馬座 51 的測量資料，看到了非常特別的東西，一個週期性訊號 [恆星的來回運動]，速度為每秒 150 米。我們將資料輸入計算機，發現有一個物體以 4.2 天的週期圍繞飛馬座 51 執行，這意味著它必須在一個非常近的軌道上。這是一個驚喜，因為當時的想法是，巨行星必須離它們的恆星超過五個天文單位 [地球到太陽距離的五倍]。那是在 94 年秋天。
為什麼你們沒有在整整一年後才宣佈你們的重大發現？
這太不尋常了，太出乎意料了，以至於我們決定等到下一個飛馬座 51 的可見季節。我們想確保變異的幅度相同，相位正確，週期相同 [證明它是一顆位於穩定軌道上的真實行星]。直到 1995 年 7 月，我們才再次獲得望遠鏡觀測時間。我們看到所有引數都吻合——那是我們開啟香檳慶祝的時候。 8 月 25 日，我們將論文提交給了《自然》雜誌。[《大眾科學》是自然出版集團的一部分。]
飛馬座 51 b 與當時關於行星應該是什麼樣子的所有想法背道而馳。你們是否遇到了很多懷疑？
我們在十月份要去佛羅倫薩參加一個關於類太陽恆星的會議。就在之前，我收到了《自然》雜誌的訊息，三位審稿人中只有兩位投票贊成接受這篇論文。這取決於當時的編輯。幸運的是，他決定接受！會議上有些人真的很好奇：“現在我們必須尋找為什麼會有如此短週期行星的原因。”其他同事則在尋找論據：“這不是一個真實物體，你們沒有足夠的精度。”但我們對我們的測量結果有百分之百的把握。
相比之下，理論家們似乎完全準備好接受木星大小的世界可以遷移到非常靠近其恆星的想法。
是的，事實上，答案早在 15 年前就存在了。彼得·戈德賴希和斯科特·特雷梅因——兩位天文學界非常重要的人物——發表的第一篇關於軌道遷移的論文專門研究了嵌入星盤中的小物體的運動。這個物體可能是一個大星系星盤中的小星系，或者是一個吸積盤 [新生恆星周圍的塵埃結構] 中的行星。在這篇論文的摘要中，最後一句話寫道：“木星並非誕生於今天的位置。”那是 1980 年。
儘管如此，您一定想知道飛馬座 51 b 是一個怪胎，還是它是正常的，而我們的太陽系可能才是怪胎。
我們當時只有飛馬座 51，一個軌道週期為四天的天體。一項單一的發現會有什麼影響？絕對沒有。當傑夫·馬西用他的望遠鏡觀察飛馬座 51 b 是否真實存在時，情況發生了變化。他意識到我們的觀測是正確的，然後他和保羅·巴特勒重新分析了他們在過去幾年中積累的大量測量資料。 1996 年 1 月 17 日，[在德克薩斯州聖安東尼奧舉行的美國天文學會會議上]，他們宣佈發現了兩顆新的系外行星。在 96 年的前六個月，又發現了幾個短週期天體。直到我們發現了許多其他行星之後，我們才意識到飛馬座 51 b 實際上是一個正常的物體。
然而，其他團隊後來的發現也掩蓋了你們早期的工作，至少在英語媒體中是這樣。
的確如此，我們沒有那麼多來自美國的來電者。我只是很抱歉我的英語太差了。
您在系外行星研究領域一直非常活躍。在飛馬座 51 b 之後，您最令人興奮的發現是什麼？
一個非常重要的步驟是我們在智利拉西拉 [帕拉納爾] 天文臺的新光譜儀 HARPS。它的精度約為每秒三米 [它可以測量的最小的恆星來回運動]。 30 年來，我們提高了 1000 倍。從 2004 年開始，HARPS [高精度徑向速度行星搜尋器] 探測到了一批超級地球，這些天體的質量是地球質量的 1 到 10 倍。我們的太陽系中沒有任何此類行星，但它們在其他類太陽恆星周圍非常常見。我們在加那利群島的拉帕爾馬島為北半球天空建造了另一個版本的 HARPS。今年七月，HARPS-North 發現了 HD 219134 b，這是最接近的超級地球行星之一，僅有六秒差距 [約 20 光年] 遠。
那麼最終目標呢：直接觀測另一顆恆星周圍真正的地球孿生星？
探測一顆適宜居住的類地行星真的很難。地球是一顆小行星。需要新一代的儀器安裝在新的、更大的望遠鏡上 [如巨型麥哲倫望遠鏡和三十米望遠鏡]，才有機會直接觀測到它們。為了瞭解類地行星的物理特性——大氣層等等——我們需要近距離、明亮的恆星。在某個時候，人們會嘗試建造一艘宇宙飛船來直接拍攝其他地球的照片。他們將需要知道哪些恆星值得關注。我現在的 ambition 是建立這樣一個列表。我們七月份宣佈的行星——HD 219134 b——將是未來非常重要的目標。