Free-floating planets: a viable option for panspermia
基因组的复杂性可以被用作一个时钟，可以用来测量生命起源的时刻。一些研究过这个问题的作者得出结论，地球上的生命不可能起源于这里，事实上，生命起源于十亿年前，在太阳系存在之前。如果我们接受这个结论，除了承认胚种说是可行的之外，我们别无选择。本研究的目的是提出一个可行的假设，说明SLF从一个行星系迁移到另一个行星系。在一个行星系的形成时期，巨行星可以喷射出地球大小的行星，或者更大，使它们成为星际空间中自由漂浮的行星。这些自由漂浮的行星也被称为自由漂浮物。如果一个已经发展出生命的自由漂浮物进入一个没有生命的行星系，它可以通过恒星风从一个行星拖到另一个行星或通过对自由行星的巨大影响来播种这个系统的世界。为了支持这一假设，我计算了一个自由漂浮物到达一个行星系行星带的概率，并计算了它在行星带内停留的时间，以确定是否有足够的时间来播种宿主系统。在太阳区域内的星系中，一个自由漂浮物进入一个系统行星带的概率是2.8 × 10 -4，即，{ \sim } 1万颗自由行星中的3颗设法进入了某个行星系。在距太阳的银河系中心距离上，我计算出有21,495个自由漂浮物漂浮在银河系中心周围。因此，6个自由浮动的行星设法进入行星系的每一个星系旋转。由于银河系自形成以来已经旋转了54次，因此，{ \sim } 324个自由漂浮物已经进入了太阳银河系中心距离的某些行星系。
2010-10-13 astro-ph.EP
Microlensing by Kuiper, Oort, and Free-Floating Planets
微透镜通常被认为只能探测几个爱因斯坦半径范围内的行星系。由超过10个爱因斯坦半径的束缚行星产生的微透镜事件通常不会产生任何其宿主的痕迹，因此将被归类为自由浮动行星（FFP）。我表明，它已经是可能的，使用自适应光学（AO），以限制存在的潜在主机FFP候选人在分离可比的奥尔特云。使用下一代望远镜，可以探测柯伊伯带分离的行星。下一代望远镜还将允许对所有FFP候选者进行例行审查，只需在事件发生后4-8年获得第二个纪元。目前，寻找这样的主机被限制在“混淆限制”的θ_confus ~ 250 mas，但未来的WFIRST观测将允许一个探测超出这个混淆限制。
2016-03-11 astro-ph.EP
The Demographics of Rocky Free-Floating Planets and their Detectability by WFIRST
行星被认为是由一颗新形成的恒星周围残留的气体和固体盘吸积而形成的。在这个过程中，盘中的物质要么作为行星或较小天体的一部分与恒星保持联系，要么构成行星际介质的一部分;落入恒星;或者从系统中喷出。在这里，我们使用动力学模型来探测在后期行星形成期间喷出物质的丰度和性质，并估计它们对自由浮动行星人口的贡献。我们提出了300 N体模拟的类地行星形成太阳型恒星周围，有和没有巨行星存在，使用模型，占碰撞碎片。在木星和土星类似物的模拟中，大约三分之一的初始（约5 Mearth）盘质量被抛出，大约一半的行星质量比水星大，但小于0.3 Mearth，其余的是较小的天体。大多数的抛射发生在2500万年内，这比地球质量的行星成长所需的时间尺度（3000万至1亿年）要短。当巨行星从我们的模拟中被忽略时，在2亿年内几乎没有物质被喷射出来，只有大约1%的初始盘被喷射出2 Gyr。我们表明，大约2.5地球质量的行星在银河系中每颗恒星喷出。我们预测，宽视场红太空望远镜（WFIRST）对自由漂浮行星的星载微透镜搜索将发现多达15颗火星质量的行星，但很少有自由漂浮的地球质量的行星。
2017-05-10 astro-ph.EP
Detectability of Free Floating Planets in Open Clusters with JWST
最近的观测表明，银河系的疏散星团中存在太阳系外行星，如Praesepe（M44）。这些系统为行星的形成提供了有利的环境，因为它们的大多数人口都表现出高的重元素含量。大的恒星密度，以及相应的高的近距离相遇事件率，可能会引起具有大半长轴的行星轨道的强烈扰动。在这里，我们提出了一套N体模拟实现一个新的计划来处理外部恒星摄动对行星轨道偏心率和倾角的潮汐效应。通过模拟五个附近的疏散星团，我们确定准脉冲潮汐相互作用从其母恒星系统中提取的机构的发生率。我们发现，自由漂浮行星的产生率（单位时间内自由漂浮行星的总数，以恒星总数归一化）与星团的恒星密度成正比，比例常数等于（23 +/- 5）10^-6 pc^3 Myr^-1。对于昂宿星团（M45），我们预测大约26%的恒星应该已经失去了它们的行星。这就提出了用詹姆斯韦伯太空望远镜在近红外波段直接观测这些流浪行星的令人兴奋的可能性。假设行星的地面温度为500 K，在昴星团内自由漂浮的木星大小的行星将具有约400 nJy的比通量@4.4微米，这将导致在仅一小时的积分中非常清晰的检测（S/N为100阶）。
2013-11-05 astro-ph.EP
Constraining the Frequency of Free-Floating Planets from a Synthesis of Microlensing, Radial Velocity, and Direct Imaging Survey Results
Sumi等人（2011年）的微透镜观测显示，相对于已知恒星星族的预期，短时间尺度事件（STE; t_E<2天）过多，并且幂律平滑外推到棕矮星区域。这种过剩被解释为~ 10天文单位质量的天体数量几乎是主序星数量的两倍;然而，单凭微透镜数据无法区分大分离（a>~10天文单位）和自由漂浮的行星。假设这些STE确实是由于行星质量的物体，我们的目标是限制这些事件的一部分，可以解释的约束，但广泛的分离行星。我们适合所观察到的时间尺度分布与透镜质量函数组成的褐矮星，主序星，恒星残骸，发现，从而证实了最初的识别过量的STES。然后，我们包括一个人口的绑定行星，预计不会显示签名的主透镜（主机）在其微透镜光变曲线，也是一致的结果，从代表性的微透镜，径向速度，和直接成像调查。我们发现，约束行星本身不能解释整个STE过剩，而不违反我们考虑的调查的约束，因此这些事件的一部分必须是由于自由浮动的行星，如果我们的模型约束行星成立。我们估计，由于自由浮动的行星STE的中位数分数为f=0.67（0.23-0.85，95%的置信度）时，假设“热启动”的行星进化模型和f=0.58（0.14-0.83，95%的置信度）的“冷启动”模型。假设质量为m_p=2 M_Jup的自由漂浮行星的δ函数分布，在“热启动”情况下，每颗主序星的自由漂浮行星数量为N=1.4（95%置信度时为0.48-1.8），在“冷启动”情况下，N=1.2…
2016-09-13 astro-ph.EP
Presence of water on exomoons orbiting free-floating planets: a case study
自由浮动行星是一个行星质量的物体，它围绕着一个非恒星质量的物体（例如棕矮星）或银河系中心运行。围绕自由浮动行星运行的系外卫星的存在已经被几个模型从理论上预测过。在特定条件下，这些卫星能够保持大气层，从而确保其表面液态水的长期热稳定性。我们用一维辐射-对流代码耦合到气相化学网络（包括宇宙射线和离子中性反应）来模拟这种环境。我们发现，在特定的条件下，并假设稳定的轨道参数随时间的推移，液态水可以形成的exomoon表面。一个地球质量的外来单体的最终水量比地球海洋的水量要少，但足以容纳原始生命的潜在发展。化学平衡时间尺度由宇宙射线控制，宇宙射线是我们外月大气模型中的主要电离驱动器。
2021-06-15 astro-ph.EP
Detecting free-floating planets using water-depend colour terms in the next generation of infrared space-based surveys
未来十年将进行两次大规模的天基近红外勘测：Euclid和WFIRST。本文表明，这些调查和地面测光系统的过滤器之间的细微差别将产生地面空间的颜色项，这是依赖于水的吸收光谱的天文物体。这个颜色项可以用来识别恒星形成区域中自由漂浮的行星，模仿一种成功的地面技术，使用对水吸收敏感的过滤器。本文表明，该色项是红化背景星与超冷矮星的有效判别。这只是一个科学的理由，银河平面调查的情况下，延长欧几里德任务超出其原来的时间表。
2018-08-14 astro-ph.EP
Configurations of Bounded and Free-floating Planets in Very Young Open Clusters
疏散星团（OC）通常是年轻的，适合研究行星系的形成和演化。迄今为止，只有四颗行星在OC中被发现有径向速度测量。与此同时，许多自由浮动的行星（FFP）已经被发现。我们利用N体模拟研究年龄小于1000万年的非常年轻的疏散星团中多行星系的演化和最终构型。经过1000万年的演化，61%-72%的行星仍处于束缚状态，55%以上的行星系将保持其初始轨道构型。对于有一颗行星被抛出的系统，超过25%的系统中幸存的行星在未对准的轨道上。在星团中，有偏差的行星系的比例大于6%，只有1%的行星在逆行轨道上。我们还得到了一个正相关的生存行星的数量和距离集群中心$r$：行星系与一个较大的$r$往往是更稳定。此外，质量大于$M_\odot$ 2.5的恒星很可能不稳定并失去行星。这些结果与目前的观察结果大致一致。行星系的稳定性较差，我们得到了一个粗略的判据：大多数$a_{\rm b}(1-e_{\rm b}^2)$ >100 AU的双星系统能够保持所有的初始行星存活。最后，80%的FFP被驱逐出集群，而其余的（~20%）仍然留在主机集群中，其中大部分集中在中心（<2 pc）。
2013-07-15 astro-ph.EP
Free-floating planets from core accretion theory: microlensing predictions
我们计算了自由漂浮行星（FFP）种群的微透镜事件率和典型的时间尺度，这是由核心吸积理论预测的行星形成。发现事件发生率约为恒星星族的$1.8\times 10^{-3}$。虽然恒星微透镜事件的时间尺度在20天左右达到峰值，但FFP事件的中位时间尺度（~0.1天）要短得多。我们的事件发生率和中位时间尺度值显著小于解释\cite{Sum+11}结果所需的值，分别为约13和约16倍。包含行星在宽的分离并没有显着改变结果。这种差异对于标准版本的核心吸积理论和引力不稳定性模型来说可能太过显著，以至于无法令人满意地解释。因此，要么需要对行星形成理论进行修正，要么需要对短时间尺度的微透镜事件的过度进行其他解释。我们的预测可以通过正在进行的微透镜实验（如KMTNet）以及未来的卫星任务（如WFIRST和Euclid）进行测试。
2016-05-27 astro-ph.EP
The astrometric signal of microlensing events caused by free floating planets
微透镜事件的天体测量观测可以用来获得关于透镜的重要信息。在这些事件期间，可以测量多重图像质心相对于源星位置的位置的偏移。这种效应，预计将发生在从微弧秒到毫弧秒的尺度上，取决于透镜-源-观测器系统的物理参数。在这里，我们认为天体测量和光度观测的空间和地面望远镜的微透镜事件对银河系的隆起所造成的自由浮动的行星（FFP）。我们表明，在我们的银河系中，光度检测到的微透镜事件的天体测量信号的效率往往会增加更高的FFP质量。此外，我们估计，在盖亚观测的五年中，大约有十几个由FFP引起的微透镜事件预计将被探测到。
2018-06-18 astro-ph.EP
Tilted circumbinary planetary systems as efficient progenitors of free-floating planets
本研究发现，围绕倾斜双星系统的行星由于行星-双星和行星-行星相互作用易被抛射，从而高效形成自由漂浮行星，并预测低质量自由漂浮行星数量应多于高质。
2023-10-24 astro-ph.EP astro-ph.SR
A Neptune-mass Free-floating Planet Candidate Discovered by Microlensing Surveys
目前的微透镜测量对自由漂浮的行星到地球质量的物体都很敏感。所有已发表的归因于未绑定行星的微透镜事件都是基于它们的短时间尺度（低于两天）来确定的，但缺乏爱因斯坦半径测量（因此缺乏对透镜质量的重要约束）。在这里，我们在超短（$t_{\rm E}=0.320\pm0.003$天）微透镜事件OGLE-2016-BLG-1540中发现了一颗海王星质量的自由浮动行星候选者。这一事件表现出强烈的有限源效应，这使我们能够测量它的爱因斯坦角半径$θ_{\rm E}=9.2\pm0.5\,μ$为。然而，在晶状体质量和距离之间仍然存在简并。源自行和源透镜相对自行测量的组合有利于海王星质量透镜位于银河系盘。然而，我们不能排除透镜是一个土星质量的天体，属于凸出人口。我们排除了15天文单位以内的伴星。
2018-02-13 astro-ph.EP
Investigating the free-floating planet mass by Euclid observations
引力微透镜事件异常的探测是微透镜领域的主要目标之一。在单透镜事件的情况下，这些异常可能是由有限源效应（即当源盘的大小不可忽略时）和地球绕太阳旋转（所谓的视差效应）引起的。有限源和视差效应可能有助于唯一地定义透镜的质量。自由浮动行星（FFP）是非常暗淡的物体，引力微透镜提供了目前研究这些物体的唯一方法。在这项工作中，利用合成人口算法，我们研究了检测有限源和视差效应的可能性，在模拟微透镜事件所造成的FFPs对银河系凸起，考虑到空间的欧几里得望远镜的能力。我们发现一个显着的效率检测视差效应的微透镜事件与可检测的有限源效应，这原来是约51%的质量函数指数。
2016-07-11 astro-ph.EP
Searching for Free-Floating Planets with TESS: A Few Words of Clarification
本文针对 TESS 第 61 扇区自由漂浮行星初步搜索结果补充背景并澄清表述，以避免读者误解原稿信息。
2024-05-10 astro-ph.EP astro-ph.IM
Close encounters involving free-floating planets in star clusters
行星系中的不稳定性会导致行星从其宿主系统中弹射出来，从而形成自由漂浮的行星（FFP）。如果这种情况发生在一个星团中，FFP可能会在一段时间内与该星团结合，并与其他星团成员相互作用，直到它被弹出。在这里，我们使用$N$ -体模拟，以接近恒星行星和行星行星的遭遇和动态命运的星团的FFP人口包含$500-2000$单或双星成员。我们发现，从行星系中以低速喷射出的FFP通常比其宿主恒星早40%离开星团，并在逃逸之前与其他恒星和行星经历数十次近距离（$<1000$ AU）接触。经历近距离相遇的FFP的比例取决于FFP的恒星密度和初始速度分布。大约一半的近距离接触发生在前3000万年内，只有10%发生在1亿年之后。所有遭遇的近星点速度分布都可以用修正的麦克斯韦-玻尔兹曼分布来描述，近星点距离分布在几乎整个距离范围内都是线性的，并且由于强引力聚焦，近星点距离分布在非常近的遭遇中是线性的。与FFP的近距离接触会扰乱现有的行星系及其碎片结构，并可能导致FFP的重新捕获。此外，这些FFP人口可以观察到在年轻的星团的成像调查，观测和动力学预测之间的比较可能提供线索的早期阶段的恒星和行星动力学的星团。
2015-03-10 astro-ph.EP
On the properties of free floating planets originating in circumbinary planetary systems
本研究探讨了环双星系统中自由漂浮行星的形成与抛射机制，发现双星抛射与行星相互作用抛射在速度分布上存在显著差异，且大质量行星频率与束缚行星相似，为观测区分形成路径提供了理论预测。
2024-03-27 astro-ph.EP astro-ph.GA
Free-floating or wide-orbit? Keck adaptive-optics observations of free-floating planet candidates detected with gravitational microlensing
本研究通过凯克望远镜高分辨率成像观测五个微引力透镜自由漂浮行星候选体，未发现宿主恒星，排除11%-36%潜在宿主，并指出需JWST深观测以确认其真实性质。
2023-12-19 astro-ph.EP astro-ph.GA
The origin of free-floating objects in the Galaxy
本文探讨了银河系中自由漂浮天体（恒星、行星和小行星）的起源，定义了其形成与抛射机制，并指出星际小行星数量远超恒星，未来大型望远镜将发现更多此类天体。
2024-09-27 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
Predictions for the Detection and Characterization of a Population of Free-Floating Planets with K2 Campaign 9
K2 Campaign 9（K2 C9）提供了第一次测量大量自由浮动行星（FFP）成员的质量和质量的机会，这些自由浮动行星以前是通过测量短时间尺度微透镜事件的速率来推断的。使用详细的模拟的名义运动（忽略损失的事件，由于开普勒的紧急模式）和基于地面的微透镜调查，我们预测可以检测到的事件的数量，如果有一个人口的1-千万亿质量的FFP匹配当前的观测约束。使用Fisher矩阵分析，我们还估计检测的数量，它将有可能测量微透镜视差，爱因斯坦角半径和FFP质量。我们预测，在K2数据中将检测到1.4到7.9个事件，这取决于可以达到的本底噪声，但乐观的情况更有可能。对于几乎所有这些，都有可能测量视差或将其限制为仅与行星质量透镜在概率上一致。我们预计，对于0.42和0.98之间的事件，将有可能获得一个完整的解决方案，并测量FFP质量。对于紧急模式截断活动，这些数字减少了20%。我们认为，当结合及时的高分辨率成像的更大样本的短时间尺度的事件，K2 C9将决定性地确定，如果假定的FFP人口确实是行星和自由浮动。
2016-05-03 astro-ph.EP
Habitability of Tidally Heated H$_2$-Dominated Exomoons around Free-Floating Planets
Ludwig-Maximilians-Universität München（慕尼黑大学）；Max-Planck-Institut für extraterrestrische Physik（马克斯·普朗克地外物理研究所）；Exzellenzcluster ‘Origins’（起源卓越集群）；European Space Agency (ESA)（欧洲空间局）；European Space Astronomy Centre (ESAC)（欧洲空间天文中心）；European Southern Observatory（欧洲南方天文台）
研究围绕自由漂浮行星的氢主导系外卫星，通过模拟氢主导大气层，发现其能维持液态水存在长达4.3十亿年，并通过潮汐加热和碱性条件支持生命起源。
2026-02-05 astro-ph.EP
Two new free-floating or wide-orbit planets from microlensing
行星形成理论预测存在自由漂浮的行星，这些行星是从它们的母系统中被弹射出来的。虽然它们发出很少或根本没有光，但它们可以在引力微透镜事件中被探测到。由流氓行星引起的微透镜事件的特征是非常短的时间尺度$t_{\rm E}$（通常低于两天）和小的爱因斯坦角半径$θ_{\rm E}$（高达几个uas）。在这里，我们提出了两个超短微透镜事件的发现和表征，从光学引力透镜实验（OGLE）调查，这可能是由自由浮动或宽轨道行星的数据确定。OGLE-2012-BLG-1323是迄今为止发现的最短事件之一（$t_{\rm E}$ =0.155 +/- 0.005 d，$θ_{\rm E}$ =2.37 +/- 0.10 uas），是由银河系盘中的地球质量物体或银河系凸起中的海王星质量行星造成的。OGLE-2017-BLG-0560（$t_{\rm E}$ =0.905 +/- 0.005 d，$θ_{\rm E}$ =38.7 +/- 1.6 uas）是由银河系盘中的一颗质量为1000亿的行星或凸起中的一颗褐矮星造成的。我们排除了恒星的同伴到6.0和3.9天文单位的距离，分别。我们认为，透镜物体，无论是位于非常宽的轨道或自由浮动，可能源于相同的物理机制。虽然超短微透镜事件的样本很小，但这些探测结果与低质量宽轨道或未绑定行星在银河系中比恒星更常见的情况一致。
2019-01-23 astro-ph.EP
Microlensing due to free-floating moon-planet systems
引力微透镜是探测和表征自由漂浮行星质量天体（FFP）的一种有效方法。FFP可能有外卫星旋转它们。在这项工作中，我们研究了实现这些系统的概率（即，自由浮动的月球行星）通过微透镜观测。这些系统使大多数密切焦散配置具有相当大的有限源效应。我们研究由于自由浮动的月球-行星系统的有限源微透镜光变曲线。我们的结论是，交叉行星焦散线会导致光变曲线的翼部出现一个广泛的额外峰值，只有当源星没有穿过中央焦散线时，光变曲线的宽度才会改变。如果源轨道垂直于月-行星轴，则月致扰动相对于放大率峰值具有对称形状，并且其光变曲线类似于具有较高有限源效应的单透镜光变曲线。我们评估了\wfirst ~效率实现月球引起的扰动，这是$\left[0.002-0.094\right]\%$通过假设一个对数均匀分布的月球-行星质量比的范围内$\in\left[-9,~-2\right]$。最高的检测效率（即，$\simeq 0.094\%$）发生在土星质量的行星，当月球与行星的距离是$\sim 43 R_{\rm p}$时，其中$R_{\rm p}$是土星半径。行星质量的增加延长了事件的时间尺度，并降低了有限源效应，但它减少了以爱因斯坦半径$s(R_{\rm E})$归一化的投影月球-行星距离，这反过来又减少了行星焦散的大小，并使它们远离主行星的位置。
2023-02-10 astro-ph.EP astro-ph.GA
KMT-2024-BLG-0816/OGLE-2024-BLG-0519 -- A Microlensing Event with Candidate Free-Floating Planet Lens and Blended Light
University of Warsaw（华沙大学）；Korea Astronomy and Space Science Institute（韩国天文学与空间科学研究所）；Westlake University（西湖大学）；University of Canterbury（坎特伯雷大学）；Max-Planck-Institute for Astronomy（马克斯·普朗克天体物理学研究所）；Ohio State University（俄亥俄州立大学）；Chungbuk National University（忠北国立大学）；National University of Science and Technology (UST)（国立科学技术大学）；Weizmann Institute of Science（魏茨曼科学研究所）
该研究发现了一个自由漂浮行星微透镜事件，展示了有限源效应和混合光，并探讨了如何通过后续观测确定混合光的来源。
2026-01-01 astro-ph.EP astro-ph.GA
Presence of liquid water during the evolution of exomoons orbiting ejected free-floating planets
本研究通过动力学模拟探究绕被抛射自由流浪行星运行的系外卫星的潮汐演化，发现近轨道、地球质量且以CO₂为主的大气卫星可依靠潮汐加热和浓厚大气维持液态水，宜居时长随表面压力升高可达数亿年。
2023-02-09 astro-ph.EP
Estimating Finite Source Effects in Microlensing Events due to Free-Floating Planets with the Euclid Survey
近年来，自由浮动行星（FFP）引起了天体物理学家的极大兴趣。引力微透镜是一种独特的研究方法，可以获得有关其质量和空间分布的宝贵信息。计划中的欧几里得空间天文台将能够探测到大量由FFP对银河系凸起造成的微透镜事件。利用合成人口算法，我们调查的可能性，检测有限源效应在模拟微透镜事件由于FFP。我们发现有限源效应检测的显着效率在[0.9，1.6]范围内的FFP幂律质量函数指数在20%和40%之间。对于许多这样的事件，也将有可能测量爱因斯坦角半径，从而限制透镜的物理参数。这类观测也将为研究银河核球星的光球和大气提供独特的可能性。
2015-08-27 astro-ph.EP
Free Floating or Merely Detached?
本研究通过数值模拟不稳定多行星系统，探讨行星-行星散射作为自由漂浮行星起源的机制，发现散射弹射过程缓慢且常使行星进入数百AU的受保护轨道，估计约半数报告的“自由漂浮”海王星实为“分离”行星。
2025-07-11 astro-ph.EP astro-ph.GA
WFIRST and EUCLID: enabling the microlensing parallax measurement from space
宽视场红外巡天望远镜（WFIRST）预计将探测到数百颗自由漂浮的行星，但无法测量它们的质量。然而，Euclid和WFIRST航天器在围绕太阳-地球L2拉格朗日点的轨道上相隔约100，000公里的同时进行微透镜观测，将能够测量自由浮动行星等低质量透镜的微透镜视差。使用简单的Fisher矩阵估计的视差测量的不确定性，我们表明，高节奏的观测欧几里得可以用来测量~ 1自由浮动的行星微透镜视差每6天的同时欧几里得观测。考虑到欧几里德的指向限制，它因此可以测量大约20个自由浮动的行星，在欧几里德的主要任务和扩展任务之间平均分配120天的观测，如果航天器指向限制可以在主要任务结束后放松，则有可能增加这个数字。这些欧几里德观测还将为更多的WFIRST束缚行星提供额外的质量测量或交叉检查，以及对几个科学案例的其他好处。
2019-08-07 astro-ph.EP
Triggering star formation by free-floating planets
Institute for Nuclear Research of the Russian Academy of Sciences（俄罗斯科学院核物理研究所）
本文研究自由漂浮行星被困于原恒星氢云中，通过吸积增长成为替代动力学中心，触发引力坍缩形成恒星，并解释银河系中第二代恒星的可能形成机制。
2026-09-25 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
Discovery of Cold Brown Dwarfs or Free-Floating Giant Planets Close to the Sun
本白皮书描述了发现具有300K大气压的质量为1000的天体的机会。发现和描述这种冷物体的特性对于理解初始质量函数的低质量终点和优化下一代大型望远镜、空间探测器和空间飞行任务对系外行星的研究至关重要。
2019-03-12 astro-ph.EP astro-ph.SR
Disks around young free-floating planetary-mass objects: Ultradeep Spitzer imaging of IC348
本研究利用Spitzer超深中红外成像观测年轻星团IC348，通过叠加时序图像测量自由漂浮行星质量天体的红外通量，发现其盘比例达46%，与褐矮星相当，且能保留盘数百万年。
2025-01-27 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
Free-floating Planets Produced by Planet-Planet Scatterings: Ejection Velocity and Survival Rate of Their Moons
Tsung-Dao Lee Institute, Shanghai Jiao-Tong University（上海交大李政道研究所）；Center for Astrophysics and Planetary Science, Department of Astronomy, Cornell University（康奈尔大学天文学系天文与行星科学中心）
研究通过行星散射机制探讨游离行星及其卫星的逃逸速度和生存率，分析逃逸条件及影响因素。
2026-02-07 astro-ph.EP astro-ph.GA
Formation of free-floating planetary mass objects via circumstellar disk encounters
通过流体动力学模拟揭示，自由漂浮的行星质量天体可由相遇星周盘间的潮汐桥碎裂形成，尤其在致密星团中，且可自然形成多重系统，构成不同于恒星和行星的独特族群。
2025-03-01 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
On the Fate of Unstable Circumbinary Planets: Tatooine's Close Encounters with a Death Star
轨道变得不稳定的环联行星可能会被其中一颗恒星抛出、吸积，甚至被捕获。我们量化这些渠道的相对速率，为二次星的质量分数0.1与轨道的1AU。最常见的结果是射血，发生率约为80%。如果双星系统轻易而草率地形成环双星行星，这个过程可能会使银河系充满自由漂浮的行星。在很大一部分时间里，大约20%，不稳定的行星会撞击主星或副星。我们跟踪了一个类似于彗星的行星是否会在近距离通道中经历潮汐剥离事件，并发现这些事件不足以改变行星的轨迹，尽管这可能是从一个由这个过程产生的自由浮动行星的结构变化中观察到的。
2015-11-10 astro-ph.EP
The origin of free-floating planets
自由浮动行星（FFP）是恒星形成过程中最轻的产物，它们携带着关于其形成环境初始条件的重要信息。它们在2000年代首次被发现，但由于观测的挑战，它们中的一些仍然被识别和确认。这是一个审查的最新进展，这些对象的检测和了解他们的起源。几项研究表明，观测到的FFPs比例超过了湍流碎裂的预测，并表明许多FFPs形成于后来被遗弃的行星系。JWST肯定会在FFP的检测和表征方面迈出新的一步。为了解释这些新的观测结果，有必要对它们形成的附近恒星形成区域进行精确的年龄分析。
2023-03-09 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
Dynamical Instability of Multi-planet Systems and Free-floating Planets
本研究通过数值模拟多行星系统，发现冷木星会显著增加超级地球因近距离遭遇而被抛射的概率，从而成为自由漂浮行星的潜在来源。
2025-07-28 astro-ph.EP astro-ph.GA
The Persistent Missing Mass Problem in Planet Formation
University of California, San Diego（加州大学圣地亚哥分校）；McGill University（麦吉尔大学）；University of Maryland（马里兰大学）；Canadian Institute for Theoretical Astrophysics（加拿大理论天体物理研究所）；The Ohio State University（俄亥俄州立大学）
通过分析微引力透镜巡天发现的大量自由漂浮行星，结合束缚行星和短周期行星，发现原行星盘质量不足以提供已知行星的总质量，即使考虑所有固体转化为行星体，而更年轻的Class 0/I盘在考虑卵石或星子吸积的行星形成效率变化后通常也达不到所需质量，若自由漂浮行星质量函数为底部重型，则可能需要更重的Class 0/I盘，否则自由漂浮行星可能优先形成于大质量恒星周围的巨盘中，从而解释了观测到的高质量恒星束缚行星发生率降低的现象，精确约束行星质量函数底部至关重要。
2026-06-08 astro-ph.EP
Rogue planets and brown dwarfs: Predicting the populations of free-floating planetary mass objects observable with JWST
自由浮动（或流氓）行星是从其宿主系统解放（或弹出）的行星。虽然模拟预测它们的存在数量可观，但仍然缺乏质量低于5兆焦耳的自由漂浮行星的直接观测证据。JWST的几个第一周期观测计划旨在在四个不同的恒星形成星团中寻找它们。这些巡天观测被设计成对1-15兆焦耳的质量敏感（假设是热启动形成的），这对应于这些星团年龄的早期L到晚期T的光谱型。如果现有的模拟没有偏离目标，我们在这里表明，计划中的计划可能会在中等密度的星系团中发现多达10-20颗巨型流氓行星，如NGC 1333或IC 348，在高密度区域中发现几十到100颗，如NGC 2024和猎户座星云星团。这些数字相当于星团总人口的1-5%;如果恒星在出生时形成多个巨行星，它们可能会更高。相比之下，由核心坍缩形成的自由漂浮的棕矮星（“类恒星”）的数量预计要少得多，只有恒星数量的0.25%，或者这里考虑的星团的1-7。低于10兆焦耳，这个数字进一步下降了一个数量级。我们还表明，计划中的调查是没有被显着污染的风险，在前景或背景的领域褐矮星，光谱确认后。综上所述，我们的结果意味着，如果在这些JWST调查中发现了L和T矮星的人口，预计它将主要由流氓行星组成。
2022-09-23 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
Free-Floating Planets, Survivor Planets, Captured Planets and Binary Planets from Stellar Flybys
本研究通过数值实验系统研究了恒星飞掠对双行星系统的影响，计算了自由漂浮行星、幸存行星、捕获行星和双行星的形成比例与速率，发现双行星形成率极低，并给出了相关分布，为未来奇异行星研究提供了基础。
2024-07-12 astro-ph.EP astro-ph.SR
On the Feasibility of Characterizing Free-floating Planets with Current and Future Space-based Microlensing Surveys
同时进行的空间和地面微透镜巡天，如K2的Campaign 9（K2 C9）和$WFIRST$，有助于测量自由浮动行星（FFP）候选者的质量和距离。FFP被确定为短时间尺度的单镜头事件，大约为1天。测量透镜物体的质量需要确定源星$ρ$的有限大小，以及微透镜视差$π_{\rm E}$。一颗与主星紧密相连但距离很远的行星可以产生类似于FFP的光变曲线。这种张力可以通过对微透镜目标进行高分辨率成像来解决，以从可能的宿主恒星中搜索透镜通量$F_l$。在这里，我们调查这些组件- $π_{\rm E}$，$ρ$，和$F_l$ -考虑不同的卫星的FFP质量，银河系的距离，和源星属性的范围内的每个访问参数空间。我们发现，在K2 C9的开始，当它与地球的投影距离（从它的巡天中心看）为$\lesssim$ 0.2 AU时，它将能够测量$π_{\rm E}$，用于距离大于$\sim$ 2 kpc的彗星质量FFP候选者，以及用于距离$\sim$ 8 kpc的地球质量透镜。在其活动结束时，当$D_\perp = 0.81$ AU，它是敏感的行星质量透镜的距离$\gtrsim$ 3.5千秒差距，甚至只有那些与质量$\gtrsim$ M $_{\rm Jup}$。从透镜通量的限制，我们发现，这将是可能的，以排除所有的恒星质量的宿主星（下至氘燃烧极限）的事件在$\sim$ 2千秒差距。这些共同表明，表征K2 C9期…
2016-03-16 astro-ph.EP
Masses for Free-Floating Planets and Dwarf Planets
自由浮动行星（FFP）的质量和距离函数将为行星系的形成和演化提供重要的见解，包括圆盘和凸起之间的任何系统差异。我们表明，唯一的方法来测量的质量和距离的个别FFP在一个广泛的距离范围是同时观察他们从两个观测站分开的$D\sim {\cal O}(0.01\,AU)$（测量他们的微透镜视差$π_{\rm E}$）和集中在有限源点透镜（FSPL）事件（产生爱因斯坦半径$θ_{\rm E}$）。通过将现有的KMTNet 3望远镜天文台与L2的0.3米$4\,{\rm deg}^2$望远镜相结合，可以在四年内进行130次这样的测量，对于凸起的FFP，可以降低到大约$M\sim 6\,M_\oplus$，对于盘状FFP，可以降低到$M\sim 0.7\,M_\oplus$。同样的实验将返回许多束缚行星系的质量和距离。一个更雄心勃勃的实验，有两个0.5米的卫星（一个在L2，另一个更接近地球）和类似的相机布局，但在红外线，可以测量质量和距离的月球质量物体，从而探测（和区分）真正的月球下的FFP和月球下的“矮行星”在exo-Kuiper带和exo-奥尔特云。
2020-12-07 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.IM
No large population of unbound or wide-orbit Jupiter-mass planets
引力微透镜是唯一能够探索整个自由浮动行星的方法，直到火星质量的物体，因为微透镜信号不依赖于透镜物体的亮度。微透镜事件的特征时间尺度取决于透镜的质量：透镜质量越小，微透镜事件越短。先前对474个微透镜事件的分析发现，非常短的事件（1-2天）过多--比已知的恒星星族所暗示的要多--表明存在着大量的未束缚或宽轨道的恒星质量的行星（据报道几乎是主序星的两倍）。然而，这些结果并不符合行星形成理论的预测，并且与年轻星团的调查相冲突。在这里，我们报告了对2010-2015年期间发现的六倍大的微透镜事件样本的分析。虽然我们的调查有很高的灵敏度（检测效率），以短时间尺度（1- 2天）的微透镜事件，我们没有发现过多的事件，在这个范围内的时间尺度，与95%的上限的频率0.25行星每主序星质量的自由浮动或宽轨道行星。我们发现了一些可能的超短时间尺度事件（时间尺度小于0.5天），这可能表明存在地球和超级地球质量的自由浮动行星，正如行星形成理论所预测的那样。[删节]
2017-07-24 astro-ph.EP
Properties of Free Floating Planets Ejected through Planet-Planet Scattering
本研究通过N体模拟发现，行星-行星散射可抛射40%-80%的行星，抛射速度2-6 km/s，且每颗恒星需形成5-10颗行星以解释观测到的自由漂浮行星数量。
2025-01-22 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
Innocent Bystanders: Orbital Dynamics of Exomoons during Planet-Planet Scattering
行星-行星散射是解释观测到的巨大系外行星的广泛偏心率分布的主要机制。在这里，我们研究在这种情况下的原始巨行星卫星的轨道稳定性。我们使用N体模拟，包括现实的扁率和不断演变的自旋演化的巨行星。我们发现，绝大多数（80-90%在我们所有的模拟）的轨道参数空间的卫星是不稳定的。有很强的径向依赖性，因为超过0.1希尔半径的卫星被系统地移除。在类伽利略卫星轨道（< 0.04希尔半径）上较近的卫星有很好的生存机会（20-40%）。失稳的卫星可能会与恒星或行星发生碰撞，被抛出系统，被另一颗行星捕获，被抛出但仍然围绕其自由浮动的主行星运行，或者作为“行星”在日心轨道上生存。“卫星的存活率随着宿主行星的质量而增加，但与行星的最终（散射后）轨道无关。根据我们的模拟，我们预测存在着大量的自由浮动（前）卫星的星系人口。
2017-12-19 astro-ph.EP
On the origin of planets at very wide orbits from the re-capture of free floating planets
近年来，人们发现了几颗围绕其主星的宽轨道（>100天文单位）行星。理论研究在解释其形成和起源时遇到困难。在这里，我们提出了一种新的方案，通过动态重新捕获分散的星团中的自由浮动行星（FFP），在这样的轨道上产生行星系。这一过程是最近提出的宽双星形成设想的自然延伸。我们使用N体模拟的分散集群与10-1000颗恒星和可比数量的FFP研究这个过程。我们发现，行星被捕获到典型的~100-10^6 AU范围内的宽轨道上，并且具有广泛的偏心率（热分布）。一般来说，有3-6 x（f_FFP/1）%的恒星会捕获具有这种性质的行星伴星（其中f_FFP是每颗恒星的FFP数量）。行星捕获效率与捕获形成的双星相当，并显示出类似的依赖于集群的大小和结构。它几乎与特定的行星质量无关;任何质量的行星以及亚恒星伴星都可以被捕获。捕获效率随团簇大小的增加而降低，并且对于给定的团簇大小，它随宿主/原生质量的增加而增加。可以捕获一个以上的行星围绕同一个主机，行星可以被捕获到双星系统。行星也可以被捕获到预先存在的行星中，并进入黑洞和大质量白矮星的轨道，如果这些行星在星团分散之前足够早地形成的话。特别地，恒星黑洞由于其大质量而具有高捕获效率（对于捕获恒星和行星伴星，分别> 50%和5-10 x（f_FFP/1）%）。最后，虽然罕见，两个FFP或褐矮星可以结合在一起，形成一个没有恒星宿主的FFP双星系统。
2012-03-13 astro-ph.EP astro-ph.SR
Floating binary planets from ejections during close stellar encounters
本文通过少体模拟提出木星质量双天体可由近距离恒星交会时近直线排列的双巨行星被抛射形成，并估算了其形成率及环境依赖性，为巨行星形成理论提供约束。
2024-05-02 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
Prospects for Reconstructing the Free-floating Planet Mass Function at the Population Level with the Nancy Grace Roman Space Telescope
University of Maryland, College Park（马里兰大学帕克分校）；The Johns Hopkins University（约翰斯·霍普金斯大学）；NASA Jet Propulsion Laboratory（美国宇航局喷气推进实验室）；The Ohio State University（俄亥俄州立大学）；Louisiana State University（路易斯安那州立大学）；Space Science Institute（空间科学研究所）
本研究探讨利用南希·格蕾丝·罗曼空间望远镜的银核时域巡天数据，通过种群层面统计推断重建自由漂浮行星质量分布的前景，可在低质量范围提升丰度估计精度并区分不同质量分布假设。
2026-07-30 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.IM
Microlens Terrestrial Parallax Mass Measurements: A Rare Probe of Isolated Brown Dwarfs and Free-Floating Planets
地球微透镜视差是为数不多的可以测量孤立的黑暗低质量物体的质量和数密度的方法之一，例如古老的自由浮动行星和棕矮星。只要从两个或多个分离良好的地点观察到微透镜事件基本上不同，就可以测量地球微透镜视差。如果透镜在事件期间也经过源，则可以测量其质量。我们推导出一个解析表达式的预期率，这样的事件，然后使用这个推导出两个重要的结论。首先，该速率与给定种群的数量密度成正比，相对于它们对一般微透镜化速率的贡献，大大有利于低质量种群，其进一步按sqrt{M}缩放，其中M是晶状体质量。第二，当探测较小的源星时，凌日率急剧上升，尽管凌日的概率直接随源星的大小而下降。我们建议修改目前的观察策略，可以产生一个因素100增加这些罕见事件的敏感性。
2012-12-07 astro-ph.EP astro-ph.SR
Simultaneous, Multi-Wavelength Variability Characterization of the Free-Floating Planetary Mass Object PSO J318.5-22
我们提出了同时HST WFC 3+斯皮策IRAC变化监测的高度可变的年轻（$\sim$ 20百万年）行星质量的对象PSO J318.5-22。我们的同步观测覆盖了$\sim$与斯皮策的2个旋转周期和HST的大部分旋转周期。我们从斯皮策光变曲线中推导出8.6 $\pm$ 0.1小时的周期。将这个周期与该天体的测量$v sin i$相结合，我们发现倾角为56.2 $\pm 8.1^{\circ}$。我们测量Spitzer通道2的3.4 $\pm$ 0.1 $\%$和4.4 - 5.8 $\%$的峰谷变异幅度（典型68 $\%$置信误差为$\sim$ 0.3 $\%$）（1.07-1.67 $μ$ m），由WFC 3 G141棱镜覆盖--PSO J318.5-22的中红外变化幅度是中红外光谱中测量的最高变化幅度之一。任何棕矮星或行星质量的天体的红外线。此外，我们检测到相位偏移范围从200- 210 $^{\circ}$（$\sim$ 4 $^{\circ}$的典型误差）之间的合成近红外光变曲线和斯皮策中红外光变曲线，可能表明在这个大气中的深度依赖的纵向大气结构。在相对于吸收特征的宽光谱带中检测到类似的变化幅度表明，变化的驱动因素可能是不均匀的云（可能是厚云上方的片状霾层），而不是大气层顶部的热点或成分不均匀性。
2017-12-11 astro-ph.EP
Capture of the free-floating planets and primordial black holes into protostellar clouds
本文研究自由漂浮行星和原初黑洞被坍缩原恒星云捕获的概率，发现考虑云团坍缩可使行星捕获概率提高70%，并能解释太阳系假想第九行星的宽幅倾斜轨道，而原初黑洞的捕获概率极低。
2023-03-09 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
Survivability of planetary systems in young and dense star clusters
我们使用猎户座梯形星团的天体物理多用途软件环境进行模拟，其中考虑到恒星的演化和行星系统的动力学。从早期的模拟的初始条件中选择的大小和质量分布的观察到的拱星盘在这个集群是令人满意的再现。每颗恒星有四、五颗或大小相同的行星被引入到500颗类太阳恒星的轨道上，最大轨道间距为400天文单位。我们的研究重点是自由漂浮行星的产生。在模拟的初始条件下，总共有357颗行星从总共2522颗行星中脱离出来。其中，281颗在星团的交叉时间尺度内离开星团;其他的仍然作为自由浮动的星团内行星与星团绑定。这些自由漂浮的星团内行星中有五颗后来被另一颗恒星捕获。行星从其主恒星消失的两个主要机制，与另一颗恒星强烈相遇时的抛射或内部行星散射，驱动蒸发，而与行星出生时的轨道分离质量无关。由于星系团势的缓慢变化而引起的小扰动对行星系统的演化具有重要意义。此外，恒星失去行星的概率与行星质量和初始轨道间隔无关。因此，自由漂浮的行星的质量分布与被其主恒星束缚的行星的质量分布无法区分。
2019-03-11 astro-ph.EP astro-ph.SR
Limits on a Host Star around a Saturn-mass Free-floating Planet Candidate KMT-2024-BLG-0792/OGLE-2024-BLG-0516
University of Warsaw（华沙大学）；École Normale Supérieure, Paris（巴黎高等师范学院）；European Southern Observatory（欧洲南方天文台）；Peking University（北京大学）；National Astronomical Observatories, Chinese Academy of Science（中国科学院国家天文台）
通过干涉观测未发现KMT-2024-BLG-0792/OGLE-2024-BLG-0516事件在90 au内存在宿主恒星，支持其自由漂浮行星假说，并给出宿主恒星质量上限约0.5-0.6太阳质量。
2026-09-14 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.IM
Resonant amplitude distribution of the Hilda asteroids and the free-floating planet flyby scenario
本文提出自由漂浮行星飞掠可触发木星快速外迁并改变3:2共振位置，从而解释希尔达小行星最小共振振幅缺失的观测特征，并约束了该行星的轨道与质量参数。
2024-10-01 astro-ph.EP
The microlensing rate and distribution of free-floating planets towards the Galactic bulge
基于地面的光学微透镜调查提供了诱人的，如果不是决定性的，证据表明有大量的自由浮动行星（FFP）。正在使用和开发的地面和空间设施将能够以更高的灵敏度探测FFP的分布。还必须开发一个高精度的微透镜模拟框架，以评估这种调查的完整性。我们提出的第一个信号噪声限制的计算FFP微透镜率使用贝桑松银河系模型。对银河系中心的微透镜分布模拟广域地基光学调查，如OGLE或MOA，广域地基近红外调查，和有针对性的天基近红外调查，可以进行欧几里德或WFIRST。我们提出了一个计算框架的光学和近红外微透镜率和光学深度的模拟恒星目录是信噪比有限的，并考虑到消光，未解决的恒星背景光和有限的源尺寸的影响，这可能是显着的FFP。我们发现，在100%探测效率的极限下，在覆盖银河系中心的中心200 deg^2区域内，全球地基I波段产额的范围从20个地球质量FFP年^-1到木星FFP的3，500年^-1，而K波段观测的产额几乎要大一个数量级。对于地基调查，我们发现，有限的源和未解决的背景的列入揭示了质量依赖的变化在空间分布的FFPs。对于一个覆盖2度^[2]的天基H波段，其产量取决于目标场，但在接近银河系中心的地方最大，大约有76个地球到1，700个木星FFP年^-1。对于近红外天基调查的空间分布的FFP被发现在很大程度上是不敏感的FFP质量尺度。
2016-08-16 astro-ph.EP
Implications of the discovery of AF Lep b: The mass-luminosity relation for planets in the $β$ Pic Moving Group and the L-T transition for young companions and free-floating planets
基于 AF Lep b 的发现，本研究重新审视了 BPMG 中年轻行星的质量-光度关系，发现热启动模型更符合观测，并指出年轻伴星与自由漂浮行星在近红外颜色-星等图上的 L-T 转变差异可能源于化学成分不同。
2024-02-14 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
