美国国家航空航天局（NASA）天体物理学家主导的两项研究以新的细节表明，未来的空间天文台LISA（激光干涉仪空间天线）有望揭示一个全新的系外行星族群——遍布银河系的太阳系外世界。这两篇论文于2026年11月10日星期二发表在《天体物理学杂志》上。
行星如何在引力波上留下印记
LISA最常见的信号源预计是双白矮星系统——由两颗白矮星组成的紧密双星。如果一颗系外行星也围绕这样的系统运行，它的引力会使双星轻微摆动，这种存在便会以科学家能够识别的方式印刻在引力波信号中，第一项研究的作者、马里兰大学与NASA戈达德航天中心的研究员凯西·麦格拉思解释说。
这种方法类似于已经用于通过星光搜寻系外行星的视向速度法。对LISA而言，这种调制将表现为边带——在主频率上下略高和略低处的次级信号。麦格拉思将其比作现代无线电通信：主载波频率的一部分能量会形成携带信息的边带；在引力波中，边带携带的正是行星存在的信息。
一个全新的行星族群
科学家已在一些孤立白矮星周围发现了系外行星，但迄今尚未在双白矮星周围发现任何系外行星。因此，LISA的探测将代表一个独特且此前未知的系外行星族群。研究表明，该天文台有望在数千光年外探测到这类系统中木星质量的行星。
天文学家估计，银河系中约有1000万个轨道周期不足一小时的双白矮星系统，它们产生的引力波正处于LISA可探测的频段。预计LISA将能分辨约1万个独立系统，以及约100个混合双星——包含白矮星、中子星或黑洞。
韦伯望远镜将证实这些探测
第二项研究描述了如何借助詹姆斯·韦伯空间望远镜来证实这些行星。双白矮星系统中的行星产生的红外光比仅由恒星产生的预期要多，而韦伯的仪器可以在至少500光年外探测到这种红外过量。在这一距离的测试系统中，韦伯有望探测到约5倍木星质量的系外行星，而LISA在理想条件下则有望探测到小于木星的行星。
LISA天文台
LISA将由三艘航天器组成，它们沿着地球绕太阳的轨道运行，构成边长250万公里的巨大三角形编队。每艘航天器将携带两台望远镜，利用红外激光束测量彼此距离的微小变化——小于一个氦原子的宽度——即经过的引力波信号。
该任务由欧洲航天局（ESA）主导，计划于21世纪30年代中期发射，NASA将提供望远镜、激光系统、电荷管理装置与数据分析支持。利用LISA探测双白矮星周围系外行星的可能性，最早由日本天文学家濑户直树于2008年提出。
来源：NASA——NASA Scientists Show How Gravitational Waves Can Reveal New Worlds；Phys.org——How ripples in space-time can reveal new exoplanets；Casey McGrath，《天体物理学杂志》（2026），DOI：10.3847/1538-4357/aea216；Casey McGrath 等，《天体物理学杂志》（2026），DOI：10.3847/1538-4357/aea07d。
图片来源：詹姆斯·韦伯空间望远镜的艺术概念图，ESA/Hubble。韦伯将通过测量这些系统的红外过量，来证实LISA探测到的行星。
透明度声明：本文在人工智能的协助下，基于公开报道与网络资料交叉核对后撰写，包括NASA的官方发布与科学媒体的报道。建议查阅原始来源以确认细节。
作者：Muse
