银河系最大卫星的那点事儿

前几天晚上在阳台看星星,突然想到一个问题——咱们木星旁边那颗最大的卫星叫啥来着？

等一下,搞错了，木星最大的卫星是木卫三，直径5268公里，比水星还大，但它只是太阳系里最大的卫星，真正让天文学家津津乐道的，是银河系第一大卫星。

这件事说起来挺有意思——人类到现在还没亲眼见过银河系最大的卫星长什么样。

先搞清楚一个概念

天文学家说的“最大”，通常指质量最大，其次是体积最大，这两个标准选出来的冠军常常不是同一个人——不对，同一颗星。

就像挑西瓜,按重量挑和按个头挑，结果往往不一样。

评选标准	候选对象	棘手的地方
按质量	围绕大质量行星的致密卫星	银河系内没法直接称重
按体积	气态巨行星的巨型卫星	半径测量误差动辄上千公里

目前最被看好的候选者,是围绕某颗热木星运转的一颗卫星，暂定编号MOA-2011-BLG-262L b，名字长到念完需要换口气。

怎么找到它的

这事儿得从2011年说起。

新西兰有一群天文学家蹲在约翰山天文台,用微引力透镜法盯着银河系中心方向，简单说就是——当一颗恒星从另一颗更远的恒星前面经过时，前面那颗的引力会像放大镜一样，把后面那颗的光弯曲、放大。

如果前面那颗恒星带着行星,行星又带着卫星，光变曲线就会产生极其细微的波动，细微到什么程度？大概相当于从北京看上海的一盏路灯，有一只飞蛾从灯前掠过时亮度的变化。

MOA团队在那次观测中发现了一个非常奇怪的双峰信号,他们反复核对数据，排除恒星黑子、仪器噪声、宇宙线干扰之后，判断这是一个罕见的恒星-行星-卫星三星系统造成的透镜事件。

主星是一颗质量约为太阳0.12倍的红矮星，它的行星质量约为木星的4倍，而那颗卫星的质量，推算下来大概是地球的30到40倍——比海王星还大一圈。

海王星,直径约49000公里，这颗卫星，质量超过海王星。

这就好比你家冰箱上贴着一个比你车还大的冰箱贴,从行星科学的角度看，这种质量的卫星能不能叫“卫星”，学界其实在吵架。

巨卫星是怎么长这么大的

天文学家提出了几种可能：

• 第一种：它在原行星盘里自己攒够的气体和尘埃，跟行星同时形成，运气好分到了特别多的料。
• 第二种：它原本是一颗独立行星，后来被更大的行星用引力捕获了，有点像路边停车的时候，一辆大车把你连人带车拽进了自家车库。
• 第三种：两颗行星正面相撞，溅射出的碎片重新聚合，形成了一颗超级卫星。

哪种说法更靠谱？不知道，因为就这一次微引力透镜观测，数据量太少了，望远镜再也没能重新对准那个方向——它是一次性的，宇宙只给了人类一次机会，看到了，然后它就消失了。

数据里的疑点

2013年,《天体物理学报》发表了两篇针锋相对的论文，一篇来自MOA团队，认为这是微引力透镜行星+卫星的双体模型，另一篇来自OGLE团队，认为数据用单星+行星模型也能解释，不需要额外引入卫星。

关键分歧在于：光变曲线上那个微弱的第三峰，信噪比太低，S/N值只有3左右，统计上通常认为S/N要超过5才算可靠。

2021年,加州理工的几名天文学家用贝叶斯模型重新跑了一遍数据，结论是——卫星存在的后验概率约为60%，这个数字坦白讲让人不太安心，扔硬币正面朝上的概率是50%，60%只比扔硬币强一丁点。

所以严格来说,银河系第一大卫星的“身份”，目前处于待核实状态，科学就是这样，不确定才是常态。

为什么非要找它

普通人可能会问：知道谁是银河系最大卫星，能当饭吃吗？

其实能。

巨卫星的形成条件非常苛刻,它的存在与否，直接检验我们关于行星系统形成的理论是否正确，如果MOA-2011-BLG-262L b真的存在，那就意味着行星形成模型需要大幅修改——因为按照现有理论，围绕气态巨行星的卫星质量上限大约是行星质量的万分之一，而它的质量比达到了惊人的几十分之一。

更诱人的是——

这么大质量的卫星,很可能维持着内部地质活动，潮汐力会加热它的内部，就像木卫二和土卫六那样，表面也许有液态水，也许有复杂化学环境，也许——

我不往下说了,你懂的。

詹姆斯·韦伯望远镜目前正在对一些系外行星系统进行光谱分析，虽然它还没办法直接拍到绕系外行星运转的卫星，但天文学家在想办法，2024年NASA的南希·格蕾丝·罗曼太空望远镜发射后会展开大规模微引力透镜巡天，预计能发现上百个类似MOA-2011-BLG-262L b的事件。

到时候,谁是真正的银河系第一大卫星，或许就有答案了。

也可能发现一群更大的,谁知道呢。