對於天文學家來說，系外行星幾乎已經是老生常談了，他們現在已經發現了超過 1000個這樣的世界，它們位於太陽系之外。下一個前沿領域是系外衛星——繞外星行星執行的衛星——它們更小、更暗、更難找到。現在天文學家表示，他們可能發現了一個奇特的行星和衛星系統，它們在星系中自由漂浮，而不是繞恆星執行。
該系統在一個使用微引力透鏡的研究中被發現，微引力透鏡技術尋找的是由於恆星和地球之間一個看不見的物體的引力拉力而導致星光彎曲的現象。在這種情況下，這個巨大的物體很可能是一顆行星和一顆衛星。但研究人員承認，訊號不是很清晰，也可能代表一顆昏暗的恆星和一顆輕型行星。“一個替代的恆星+行星模型幾乎與行星+衛星的解釋一樣符合資料，”科學家們在一篇論文中報告說，該論文本週已釋出在預印本網站 arXiv 上。該研究尚未經過同行評審。
“我為這篇論文感到興奮，”巴黎天文臺的天文學家讓·施耐德說，他沒有參與這項研究。系外衛星“這些天變得很流行”，他補充說，並且是他的個人“聖盃”之一。施耐德在 1999 年撰寫了一篇關於如何使用另一種稱為凌星法來探測系外衛星的論文。（凌星技術尋找的是當行星或衛星從地球的角度在恆星前方經過時，恆星光線變暗的現象）。
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既然天文學家知道行星在星系中很常見，那麼科學家們說，系外衛星也可能大量存在。然而，由於它們體積小，亮度不足，因此極難找到。由聖母大學的大衛·貝內特領導的新論文的作者指出，微引力透鏡技術很有前景，因為它能夠探測到凌星搜尋最適合發現的近距離衛星之外的衛星。無論新系統最終是否包含衛星，“這些結果表明了微引力透鏡探測系外衛星的潛力，”作者寫道。
微引力透鏡是引力透鏡的一種，引力透鏡是阿爾伯特·愛因斯坦的 廣義相對論 預測的一種光效應。根據愛因斯坦的理論，大質量物體會扭曲其附近的時空，因此任何東西，甚至是光，都會繞著它們走彎曲的路徑。當來自背景恆星的光線經過一個大質量物體到達我們的望遠鏡時，它會表現為被稱為愛因斯坦環的扭曲光亮的圓圈。如果大質量物體由兩個物體組成，例如行星及其衛星，則圓圈會顯得破損並在某些地方鼓起。有時環太小而無法分辨細節，但整體的 微引力透鏡效應 可以透過恆星的整體亮度隨時間的變化來計算。
貝內特和他的同事們已經從紐西蘭約翰山大學天文臺和塔斯馬尼亞卡諾珀斯山天文臺收集的微引力透鏡資料中，識別出了一個雙體系統，他們將其命名為 MOA-2011-BLG-262。但研究人員不能確定是哪兩個物體引起了亮度波動。最符合資料的解釋是一個巨大的行星，大約是木星質量的四倍，由一顆質量小於地球的衛星環繞。如果這種解釋是正確的，那麼這顆行星及其衛星將相對靠近地球，距離地球 1,000 到 2,000 光年，並且將在銀河系中漂流，而不是圍繞銀河系中的一顆恆星執行的系統的一部分。科學家們認為，這種自由漂浮的物體可能相對常見，因為一個系統中多個行星之間的引力相互作用可以完全彈射出一個或多個行星，可能還會拖著一顆衛星。
另一種可能性是，研究人員探測到了一個更遙遠的系統，該系統由一顆小型恆星（約為太陽質量的十分之一）和一顆大約是地球質量 18 倍的行星組成。為了解釋微引力透鏡模式，這個系統需要遠得多。
不幸的是，天文學家沒有機會再次觀察該物體以確認他們的懷疑，因為它已經移出與背景恆星的對齊位置，現在沒有產生透鏡訊號。施耐德說，這是該發現“最令人沮喪的方面”，並且“微引力透鏡的所有探測都是如此”。
他說，從好的方面來說，這一發現帶來了許多驚喜。它突顯了微引力透鏡的潛力，而目前該領域的大部分精力都集中在凌星法上，並且它可能揭示了一個自由漂浮的系統，而天文學家主要一直在尋找繞恆星行星執行的衛星。“它迫使我們，”施耐德說，“始終保持開放的心態。”