基于真实初始条件预测银河系自由漂浮行星的种群

我们首次提出了银河系自由漂浮行星(FFP)质量分布函数的预测，旨在准确包含多种形成路径和恒星种群的相对贡献。我们基于对环双星系统中行星诞生、生长、迁移和抛射的专门模拟，推导出我们的预测分布，并将这些结果扩展到包括单星和宽双星系统的贡献。我们得到的FFP质量分布显示出几个显著特征，包括在$\sim 8 M_{\oplus}$处由卵石吸积和气体吸积机制之间的转变引起的强峰，以及在$\sim 1 M_{\oplus}$处由主导抛射过程从行星-行星散射转变为与环双星系统中恒星相互作用引起的低谷。我们发现，在紧密环双星系统中与中心双星的相互作用很可能是质量大于地球的FFP的主要前身，导致质量上陡峭的幂律依赖关系，这与现有观测结果吻合良好。相比之下，我们发现单星和宽双星系统中的行星-行星散射事件可能产生火星质量及以下的大部分行星，导致较平缓的幂律依赖关系。我们的结果表明，现有的对亚地球质量范围的推断可能显著高估了真实的FFP丰度。我们在FFP质量分布中预测的特征将被即将进行的空间微引力透镜巡天探测到，如果被观测到，将为FFP的起源及其形成环境提供关键见解。