2022年，上海交通大学李政道研究所的青年学者冯发波领导的团队发布了一份重要研究成果，在《美国国家科学院院刊》（PNAS）上被选为封面论文。他们利用从2022年发现的样本中挑选出的55颗巨行星、褐矮星和红矮星，揭示了在类太阳恒星周围2—20天文单位范围内，质量约30倍木星的褐矮星极为罕见。这一发现表明，此前在短周期轨道上发现的“褐矮星沙漠”现象实际上是普遍存在的，并且是行星与恒星形成机制之间的自然边界。这个研究成果展示了恒星、行星和褐矮星在形成过程中的差异和相互关系。 研究人员利用数值模拟证明，只有核吸积机制和引力不稳定性机制共同作用时，才能重现观测到的天体质量与轨道分布。这种混合机制能解释为什么质量约为30倍木星的褐矮星难以高效形成。这项研究还揭示了在雪线（约2–3天文单位）之外至20天文单位的区域存在一个新的巨行星种群，其轨道偏心率较低。这个发现挑战了传统观点中认为雪线以外行星数量下降的看法。 李政道研究所这次研究是2022年工作的延续与深化，历时三年完成。论文第一作者为前博士后崔开明（现为英国华威大学博士后），第二作者为李所博士生肖光耀，通讯作者为冯发波副教授。合作者还包括李政道研究所天文分部主任赖东教授、青年学者Masahiro Ogihara、博士后郭康柔等。这项研究得到了国家自然科学基金、科技部、上海市科委、上海交通大学-华威大学种子基金以及中国科学院南美天文研究中心的支持。 2026年3月，PNAS将刊登这份封面论文，为我们理解恒星与行星形成机制提供了重要线索。 中国科学院南美天文研究中心、光耀、冯发波、刘广耀以及华威大学种博士参与了这个项目。他们通过分析观测数据和进行数值模拟，揭示了行星与恒星之间形成机制之间的自然边界。 这个研究成果表明，在类太阳恒星周围2—20天文单位范围内质量约30倍木星的褐矮星极为罕见。此前普遍认为在短周期轨道上存在“褐矮星沙漠”，但现在发现这种现象在远距离轨道上同样存在。 这个研究团队还发现了一个新的巨行星种群位于雪线之外至20天文单位的区域。这些行星轨道偏心率较低，挑战了传统观点中认为雪线以外行星数量下降的看法。 为了解释“褐矮星沙漠”的成因，团队与浙江大学和莱斯特大学合作开展了数值模拟。他们发现只有当核吸积机制和引力不稳定性机制共同作用时，才能重现观测到的天体质量与轨道分布。这种混合机制能解释为什么质量约为30倍木星的褐矮星难以高效形成。 上海交通大学李政道研究所青年学者冯发波团队通过分析2022年发现的样本中挑选出的55颗巨行星、褐矮星和红矮星，揭示了在类太阳恒星周围2—20天文单位范围内质量约30倍木星的褐矮星极为罕见。 这项研究得到了国家自然科学基金、科技部、上海市科委、上海交通大学-华威大学种子基金以及中国科学院南美天文研究中心的支持。这个项目是团队2022年工作的延续与深化，历时三年完成。 论文第一作者为前博士后崔开明（现为英国华威大学博士后），第二作者为李所博士生肖光耀，通讯作者为冯发波副教授。合作者还包括李政道研究所天文分部主任赖东教授、青年学者Masahiro Ogihara、博士后郭康柔等。 冯发波副教授领导的团队通过分析样本揭示了“褐矮星沙漠”是一种普遍现象。他们还发现了一个新的巨行星种群位于雪线之外至20天文单位的区域。 为了解释“褐矮星沙漠”的成因，团队与浙江大学和莱斯特大学合作开展了数值模拟。他们发现只有当核吸积机制和引力不稳定性机制共同作用时，才能重现观测到的天体质量与轨道分布。 这个研究成果为我们理解恒星与行星形成机制提供了重要线索。上海交通大学李政道研究所青年学者冯发波团队通过分析2022年发现的样本中挑选出的55颗巨行星、褐矮星和红矮星，揭示了在类太阳恒星周围2—20天文单位范围内质量约30倍木星的褐矮星极为罕见。 这个项目得到了国家自然科学基金、科技部、上海市科委、上海交通大学-华威大学种子基金以及中国科学院南美天文研究中心的支持。这个项目是团队2022年工作的延续与深化，历时三年完成。 论文第一作者为前博士后崔开明（现为英国华威大学博士后），第二作者为李所博士生肖光耀，通讯作者为冯发波副教授。合作者还包括李政道研究所天文分部主任赖东教授、青年学者Masahiro Ogihara、博士后郭康柔等。 他们还发现了一个新的巨行星种群位于雪线之外至20天文单位的区域。这个发现挑战了传统观点中认为雪线以外行星数量下降的看法。