JuMBOs：猎户座星云里成双漂流的木星级天体
韦伯太空望远镜在猎户座星云发现40对木星大小的天体，无依无靠地成双漂浮——没有母星，没有成因。JuMBOs究竟是什么，至今无人能答。
2023年底，天文学家将有史以来最强大的望远镜对准天空中被拍摄次数最多的那片星云——然后，他们发现了一样教科书上写明「不应该存在」的东西。
四十对天体，每一个都和木星差不多重，就这么漫无目的地漂荡在猎户座星云之中。没有母星，没有轨道，没有任何说得通的出生故事。而最让人汗毛直竖的是：它们成双成对，彼此缓缓绕转，像是在一个没有音乐、也没有舞台的地方跳着只有两人的舞。
科学家给它们起了个绰号——JuMBOs，意思是「木星质量双星天体」（Jupiter-Mass Binary Objects）。几年过去了，关于这些东西究竟是什么，至今仍是整个恒星形成领域最热烈、最无解的争论之一。
我们确实知道的
一切始于一次凝视。韦伯太空望远镜的近红外相机（NIRCam）死死盯住猎户座星云核心和梯形星团，搜索人眼看不见的光。欧洲空间局（ESA）的两位天文学家——Samuel Pearson 和 Mark McCaughrean——将约35小时的观测数据拼合成一张巨大的马赛克图，跨越大约1.2 × 0.8秒差距的星云区域，横跨十二个不同的红外滤光片（ESA/Webb，经由 Space.com 报道）。
然后他们开始清点。这支团队的论文（2023年10月2日发布于arXiv的预印本）给出了精确的数字：在这一片区域，他们找到约540个自由漂浮的行星质量天体。藏在其中的，是42个多体系统——40对双星组合，加上2个三星组合。这些就是JuMBOs（Wikipedia关于Pearson & McCaughrean的摘要；CNN）。
它们有多小？真的是行星级别的小。每一个质量大约在0.6到13个木星之间——刚好低于「棕矮星」的门槛（约13个木星质量）。超过这条线，天体内部才会热到足以燃烧氘。在天空中，每对JuMBOs的两个成员相距约28到384个天文单位，也就是地球到太阳距离的几十到几百倍（Wikipedia；arXiv预印本讨论）。
再想想这一切发生的地方。猎户座星云距离我们大约1340到1350光年，埋在其中的梯形星团极其年轻——大约只有一百万岁，有些估计还更小（梯形星团，Wikipedia；CNN）。这些不是被岁月磨平棱角的古老流浪者，而是刚刚诞生的婴儿，在离我们最近的造星工厂之一里，被我们当场抓拍。
发现它们的关键，是一点化学魔法。那十二个滤光片经过特意挑选，专门捕捉冷天体的化学指纹——水和甲烷，这是质量极低的低温天体独有的标记——让团队能从普通恒星和背景星光中精准筛出真正的行星质量候选者。
真正的谜题
到这里，天文学家们开始抬高嗓门争论。把JuMBOs代入我们现有的最佳恒星和行星形成模型，它们完全对不上号。更糟的是——我们甚至不确定它们是否都真实存在。
这就像两份菜谱都做不出这道菜。恒星形成理论说，天体直接从坍缩的气体云凝聚而来——但这个过程很难产生自由漂浮、仅几个木星质量那么轻的东西。行星形成理论确实能轻松造出木星级天体——但那是在尘埃盘里，被恒星牢牢束缚，而不是两两结伴在外游荡。JuMBOs恰好卡在这道缝隙里，两边都不靠。正如Pearson在ESA的公告中所说：「要么我们对行星形成的理解有误，要么对恒星形成的理解有误，要么两者都错了。」（Space.com；Silicon Republic）
最让人头疼的是「成双」这件事。一颗孤独的流浪行星？这早有先例，算不上什么大新闻。但这些相距如此之远、又如此轻盈的双星系统，是非常脆弱的。在梯形星团这样密集的年轻星团里，每颗经过的恒星都会带来微小的引力扰动，久而久之，这些扰动足以把这种松散的「伴侣档案」撕得支离破碎。已有多项模拟研究追问：如此宽松的行星-行星双星系统，能在那里存活吗？一些模拟结果说它们应该极为罕见，或者转眼即逝（Universe Today；预印本，arXiv:2505.00762——注：预印本，尚未经过同行评审）。所以，就算大自然真的能造出它们，让它们「牵手同行」又是另一道难题。
然后是最令人泄气的一种可能：也许其中一些——甚至大多数——JuMBOs根本就不是行星质量天体。2024年，宾夕法尼亚州立大学天文学家Kevin Luhman重新分析了韦伯望远镜的猎户座星云巡天数据，他认为许多候选天体的颜色，更符合遥远的背景光源（透过星云渗出来的遥远恒星和星系），而非真正属于年轻星团的成员（Luhman 2024，《天文学杂志》；浅显摘要见 EarthSky）。他的分析只认定少数几个候选者是可靠的。如果他说得对，这个谜就缩水了大半。
所以，目前诚实的答案分两层。第一层：JuMBOs真的是猎户座的本地居民吗？第二层：如果是，成双成对的木星质量天体究竟怎么流浪到了一起？两个问题，都没有答案。
那它们可能是什么？
以下是目前最受关注的几种猜测。没有一种已被证实。
理论一——被一起踢出去。 这是目前最热门的说法，尽管仍属推测：JuMBOs原本是环绕恒星运转的巨行星，然后被成对地抛了出去。在拥挤的星团里，两颗恒星擦肩而过时，可以把行星从轨道上扯飞。内华达大学和石溪大学的研究团队已经建模探讨，这种近距离擦肩能否偶尔把两颗巨行星一起甩出去，让它们保持微弱的引力联系（Space.com）。逻辑上说得通。但这种机制能否产生我们观测到的那么多JuMBOs，还悬而未决。
理论二——生来渺小，生来自由。 同样是推测：也许它们就在当地自行诞生，直接从星云气体凝聚而成——就像微型恒星一样。这意味着气体云坍缩可以产生远比教科书所说更轻的天体，那恒星形成理论就得重写一部分了。
理论三——被辐射侵蚀剩下的残骸。 还有一种推测路径：梯形星团的大质量O型恒星持续喷射极其凶猛的紫外辐射，这些辐射可能剥掉更大坍缩气体核的外层气体，只留下发育不良的行星质量残余。梯形星团确实沐浴在这类辐射之中，所以机制说得通——但它能否稳定地留下成双成对的天体，远未厘清。
理论四——它们大多根本不存在。 怀疑者的立场。如果Luhman的重新分析站得住脚，大批候选天体其实是背景冒充者，「40对」的总数可能虚胖得厉害。
但支持者手里至少握着一张牌。Karl G. Jansky甚大射电望远镜阵（VLA）的无线电观测，在一个特定天体——JuMBO 24——上捕捉到了稳定的射电辐射，而且它相对于猎户座恒星几乎没有位移。这强烈暗示这个特定的天体确实生活在星团内部，而不是遥远背后（《天体物理学杂志快报》，2024年）。一个经过确认的「本地居民」无法为整个目录背书，但它至少告诉我们：有些JuMBOs是真实存在的。
目前，它们仍以一种美丽的姿态悬而未解——这证明即便是夜空中最明亮、研究最深入的角落，也能把一张我们真的看不懂的牌悄悄推到桌上来。猎户座能在这么近的地方藏住这么大的秘密，你不禁要想：就在它旁边的黑暗里，还隐着什么？
资料来源与延伸阅读
- Pearson & McCaughrean，JuMBOs发现巡天（预印本，arXiv，2023年10月2日）——摘要见 en.wikipedia.org/wiki/Jupiter-mass_binary_object
- ESA/Webb，经由 Space.com 马赛克图报道
- CNN：韦伯图像在猎户座星云中揭示神秘行星状天体
- Space.com：神秘宇宙天体JuMBOs如何走上流浪之路
- Luhman (2024)，《天文学杂志》——iopscience.iop.org/article/10.3847/1538-3881/ad812a；通俗摘要见 EarthSky
- JuMBO 24射电对应体，《天体物理学杂志快报》（2024年）——iopscience.iop.org/article/10.3847/2041-8213/ad18ac
- 宽轨行星双星存活模拟（预印本，标注尚未同行评审）：arXiv:2407.20416，arXiv:2505.00762
- Universe Today：自由漂浮双行星能存活多久
参考资料
- https://en.wikipedia.org/wiki/Jupiter-mass_binary_object
- https://www.space.com/james-webb-space-telescope-rogue-planets-stars-forming
- https://www.space.com/jumbos-rogue-orion-nebula-star-systems
- https://www.cnn.com/2023/10/05/world/webb-telescope-jumbos-orion-nebula-scn/index.html
- https://iopscience.iop.org/article/10.3847/1538-3881/ad812a
- https://earthsky.org/space/jumbos-rogue-planets-orion-nebula-webb/
- https://iopscience.iop.org/article/10.3847/2041-8213/ad18ac
- https://www.siliconrepublic.com/innovation/jumbos-jupiter-mass-binary-objects-planets-orion-james-webb-mark-mccaughrean
- https://www.universetoday.com/articles/free-floating-binary-planets-cant-last-long
- https://arxiv.org/pdf/2407.20416
- https://arxiv.org/pdf/2505.00762
- https://en.wikipedia.org/wiki/Trapezium_Cluster
大爆炸算出来的锂，三分之二凭空消失了
大爆炸理论几乎把宇宙的元素配方都算对了，唯独栽在锂上——它预言的锂-7，是老恒星里实际能看到的整整三倍。多出来的那部分到底去哪了？这是天体物理学里一个安静却顶级的未解之谜。
那颗打破物理学「体重秤」的死星
中子星的质量上限落在2.2到2.9倍太阳质量之间，超过这个临界点就会坍缩成黑洞。但这个确切的临界值——TOV极限——至今无人能说清楚。
一块干石头，凭什么长出两条彗星尾巴？
2019年，主小行星带里一块四公里宽的干石头突然甩出两条彗星般的长尾。它叫6478号高尔特。这篇带你看清有据可查的事实，以及它至今没解开的谜：它到底为什么、在什么时候撒尘？