APP下载

猎户座的混乱“三体世界”

2020-12-24北辰

科学24小时 2021年1期
关键词:猎户座天文学家尘埃

北辰

3颗恒星的星系

太阳是一颗孤独的恒星,在它身旁的4光年之内都找不到其他的恒星,只有很多行星在同一个平面上运行。其实,太阳是宇宙中的一个特例,现在大家都知道宇宙中多数恒星都是成双成对出现的,被称为“双星”。但也存在3颗恒星一起出现的现象,例如天文学家在猎户座就发现了一个距离我们1300光年的三星系统——“猎户座GW”。

虽然三星系统绝对是不稳定的,但也可求得暂时的稳定,这种情况就是其中的2颗恒星靠得很近,相互围绕着双方的引力中心运行,这样它俩就相当于一颗恒星。而第3颗恒星就相当于行星,在椭圆形轨道的长轴上慢慢地向前奔跑;当它到达短轴的时候,就会加快速度,迅速折返,开始在2顆恒星的另一边往回奔跑。

其实在宇宙中,三星系统并不令人意外,因为还有四星,甚至六星组合在一起的聚星系统。这些聚星系统的运行模式大多是两两组成一个集团,多余的一颗在远处环绕它们运行,也能形成稳定的结构。

但是“猎户座GW”这个三星系统有些特别,除了这个三星系统外,天文学家发现还存在一颗行星。也就是说,这颗行星是3颗恒星共同的行星,这是一颗四合星系统,它们之间都存在着引力关系。

内外3个尘埃环

每一颗恒星在形成的时候,都是由中心的一个质点逐渐凝聚,就像滚雪球那样越变越大,直至最后引发核聚变,发出光芒,成为恒星。但是,恒星不能把周边的尘埃物质都尽数吸收,还有一些残留的尘埃会环绕着它运行,在它的外侧形成一个尘埃环。

围绕着恒星的尘埃环就是一个又扁又宽的大圆圈,延展到距离很远的地方环绕着恒星运行。这3颗恒星有3个共同的环,呈现出断断续续的不相联状态。同时,天文学家还发现,外侧的2个环是错位和破裂的。如果要描绘它的外形,那么我们就可以将它比喻成一个篮球框,就这样将3颗恒星包裹了起来。

为此,科学家们认为,这种奇怪的结构可能并不是由于外环发生了扭曲,而是内环和外环不在同一个平面内且存在很大的夹角造成的。如果从星系内部往外看,那么就会发现正是由于内环发生了周期性的摆动,遮挡住了外环的光芒。

世界上最大、最昂贵的地面望远镜——阿塔卡马大型毫米波/亚毫米波阵列(ALMA)拍摄的照片也显示,这里确实存在有3个环。“猎户座GW”三星系统最外侧的尘埃环距离中心约340个天文单位,质量相当于245个地球,算得上是质量最大的行星盘。相对而言,内环的质量并不大,仅仅相当于30个地球,距离中心46个天文单位。

即将崩溃的系统

“猎户座GW”三星系统是2008年发现的,天文学家利用各种设备观测了11年。除了观测到内环遮挡外环的现象外,天文学家还得出一个结论:这里可能还存在着1颗行星。

这颗被隐藏了的行星就存在于内环与外环的环缝内。它原本就是环内的尘埃,随着内外环一起围绕着3颗恒星运行。之后,它聚集起环内的尘埃并形成一颗行星胚胎,大概处在“猎户座GW”三星系统引力中心46个天文单位的地方。正是由于该行星的存在,才导致尘埃环的断裂。天文学家由此推测,在第二个和第三个环之间应该还会有一颗未成形的行星。

如果站在这颗隐身的行星上仰望,天空中会出现2个太阳,甚至也许还会出现第3个太阳,这第3个太阳还有可能出现在黑夜里,成为月亮。天空中的尘埃环不仅是破碎的,而且它遮蔽了其他的恒星,让这个星球的天空显得污浊不堪,这是一个混乱的世界。

也许天文学家再也不需要观测“猎户座GW”了,因为它不久后就会分崩离析。其中3颗恒星分离之后,它们的行星不知会归属于哪一颗恒星。至于尘埃环,会很快凝聚成为几颗行星,但终将分属于谁,也无法说清。但是,天文学家将会更加认真地观测这一切,仔细研究“猎户座GW”崩溃的全过程。

猜你喜欢

猎户座天文学家尘埃
伟大的天文学家们
尘埃有多老
我所热爱的是这些尘埃
俄最新“猎户座”无人机坠毁
猎户座巨大原始星周围发现含铝分子
30米望30米望远镜之争:天文学家大战夏威夷土著(上)
尘埃
M43星云
初 春
天文学家