Trong thập kỷ qua, các nhà thiên văn học đã suy đoán về đặc điểm của các hành tinh lang thang (rogue planets) trong Dải Ngân Hà. Những thế giới "tự do trôi nổi" này không quay quanh các ngôi sao mà thay vào đó lang thang trong không gian. Khó phát hiện bằng công nghệ hiện tại, nhưng Kính Viễn Vọng Không Gian Nancy Grace Roman (Roman) sắp tới sẽ là một công cụ hoàn hảo để tìm thấy chúng và cung cấp cái nhìn sâu sắc về lịch sử và các đặc điểm mà chúng có thể có chung với các thế giới trong Hệ Mặt Trời.
Một nghiên cứu gần đây tập trung vào các hành tinh lang thang giữa các vì sao và xem xét các cách mà kính viễn vọng Roman sẽ nâng cao hiểu biết khoa học về cách chúng hình thành, nơi chúng tồn tại và chúng thuộc loại hành tinh nào. Đặc biệt, nghiên cứu xem xét cái gọi là "hàm khối lượng tự do trôi nổi" như một cách để hiểu nguồn gốc của các hành tinh lang thang. Hàm khối lượng hành tinh mô tả sự phân bố khối lượng hành tinh xung quanh các ngôi sao. Hàm khối lượng hành tinh tự do trôi nổi làm điều tương tự cho các hành tinh lang thang trong thiên hà.
Các tác giả gợi ý rằng - trong số những điều khác - Roman có thể cải thiện đáng kể các phép đo hiện có về sự phong phú của các loại hành tinh nhỏ hơn Trái Đất. Nó cũng có thể giúp mô tả đặc điểm số lượng các hành tinh lang thang có khối lượng lớn hơn và sự phân bố của chúng trong không gian. Cuối cùng, dữ liệu của nó có thể cải thiện sự hiểu biết của các nhà thiên văn học về các quá trình tạo ra và sau đó đẩy những thế giới này ra khỏi nơi sinh của chúng.
Ước tính rằng Dải Ngân Hà có thể chứa hàng triệu hoặc hàng tỷ hành tinh lang thang. Một trong những cách tốt nhất để phát hiện chúng là thông qua hiện tượng thấu kính vi mô, xảy ra khi hành tinh đi qua phía trước một ngôi sao từ quan điểm của chúng ta trên Trái Đất. Trọng lực của hành tinh lang thang "uốn cong" ánh sáng của ngôi sao nền.
Kính Viễn Vọng Không Gian Nancy Grace Roman sẽ cải thiện việc khám phá các hành tinh lang thang bằng cách thực hiện một cuộc khảo sát gọi là Khảo Sát Lĩnh Vực Thời Gian Bùng Cháy Ngân Hà (Galactic Bulge Time Domain Survey), giúp các nhà thiên văn học phát hiện hàng trăm đến hàng nghìn hành tinh lang thang "tự do trôi nổi". Điều đó sẽ cung cấp cho các nhà nghiên cứu một quần thể tốt để nghiên cứu nhằm hiểu khối lượng và sự phân bố của chúng trong toàn bộ Thiên Hà. Điều đó, đến lượt nó, sẽ cung cấp một sự hiểu biết tốt hơn về cách thức và nơi sinh ra các hành tinh lang thang. Về cơ bản, dữ liệu của Roman sẽ lấp đầy "nhân khẩu học" của những thế giới này. Đặc biệt, việc phát hiện các hành tinh có khối lượng nhỏ sẽ rất khó khăn, nhưng Roman sẽ cải thiện đáng kể khả năng này. |