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现实中的“三体”:那些被发现拥有三个“太阳”的星系

澎湃新闻记者 徐明徽
2017-02-01 09:20
来源:澎湃新闻
文化课 >
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卢克·天行者的家乡,塔图因是一颗围绕着一个双星系统运动的行星。

美国前总统奥巴马爱读《三体》,欧洲著名左翼思想家也爱读《三体》,刘慈欣的《三体》系列最近又成了热点。那么,三体世界真的存在吗?

在电影《星球大战》中,卢克·天行者的家乡是个奇异的世界,那里的天空中有着两颗太阳;在动漫《七龙珠》中龙珠的故乡那美克星同样有三个太阳。这样奇思妙想的科幻场景,如今不只一次观测到真实存在。

HD131399A星系

HD131399A星系

美国亚利桑那大学的科研团队利用欧洲南方天文台超大望远镜上的SPHERE设备,拍到了第一颗在三星系统内部发现的轨道半径较长的行星。这颗行星被命名为HD131399Ab,它围绕着3颗恒星中最明亮的那颗旋转。该发现于刊登于去年的《科学》杂志上。

如果你居住在这颗HD131399Ab行星上,会观测到光怪陆离的景象:根据季节的不同,你也许可以观测到3次日出、日落,也有可能看到永昼。不过这个行星上的每一个季节都无比漫长,长过你的一生。

HD131399Ab距离地球320光年,位于南方巨大的人马星座上,是一颗与木星类似的气体巨星,只是体积是木星的四倍。根据科学家估测,HD131399Ab大概已有1600万岁。

与大部分系外行星一样,HD131399Ab也不具备孕育生命的条件,它的表面温度约为580摄氏度。研究论文的第一作者,该行星的发现者凯文·瓦格纳说:“这颗行星的公转周期为550个地球年,其中大约一半的时间里,那里的天空中都能看到3颗恒星,较暗的两颗靠的很近,与最亮的那颗恒星的间距全年都在不断变化。”

红色轨道上为HD1313998Ab,蓝色轨道上是三颗恒星。

HD131399Ab围绕着最亮的那颗恒星运动,根据现有的观测和模拟,天文学家们推测最亮恒星的质量大概比太阳重8%。HD131399Ab与它的距离大概是76亿英里,大约是地日距离的82倍。另外两颗较暗的恒星在围绕最亮恒星旋转的同时,还互绕旋转,它们绕行的距离是地日距离的300-400倍。

科研团队表示,HD131399Ab所在的星系结构令人叹为观止。因为这样的轨道往往是极不稳定,三星系统中的另外两颗恒星会对HD131399Ab施加复杂的引力作用,随时会被踢出这一星系。参与此次研究的丹尼尔·阿派博士在接受媒体采访时就表示,如果HD131399Ab行星离那颗最亮的恒星再远一点的话,它就没法幸存下来。我们做出的电脑模拟效果图显示,这一星系的运行轨道一般来说是稳定的,但是一旦其周围的物体发生变动,它就会瞬间变得不稳定。”

KELT-4A星系

在2016年4月份,科学家还发现了另一个三星系统,与HD131399Ab类似,这颗被命名为KELT-4Ab的行星也是一颗巨型气体行星,大小约为木星的1.5倍。近距离环绕KELT-4A主恒星运行,轨道周期为3天。而邻近的KELT-B和KELT-C恒星彼此环绕轨道周期是30年,同时它们又围绕主恒星转动,公转周期长达4000年。

KELT-4A是其中最明亮的一颗恒星,它是3颗恒星中最炽热的,距离地球大约680光年。目前科学家并不清楚KELT-4Ab行星大气层成分,但是来自哈佛-史密松天体物理中心的物理学家詹森·伊斯曼博士指出,KELT-B和KELT-C恒星应当像满月一样明亮。

GGTauA星系

2014年,法国天文学家在《自然》杂志上发文,表示在金牛座中发现一个三星系统——GGTauA星系。GGTauA星系距离地球450光年,过去观测人员认为这是一个双星系统,但现在发现其中的一颗恒星,实际上自身又是一个双星系统。

此前天文学家也认为GGTauA星系中不可能出现行星,因为在三颗恒星的作用下,周围形成了一个巨大的星云盘,这个星云盘内部吸力巨大,任何物质都会被吸收,所以无法积聚成为一颗行星。但目前的研究发现,星系外侧的星云盘正在向内部输送物质,这个物质增加的量,可以支撑在该星系内部形成行星。所以在该星系外侧星云盘的外边缘上,可能正有一颗年轻的行星在形成之中。

三星系统之所以神秘,是因为在物理上无法精确求解,它们的运行轨迹处于无所预测的混沌中。因此在刘慈欣的《三体》中,因为三颗恒星处于无规律的运转状态,造成智慧生命不断重生或灭亡,因此唯一幸存下来的三体人决定迁徙至外界星系,征服地球。

发现这些三星系统对天文学家来说意义重要,它们能够揭示行星的形成过程和他们的运动演化过程,还会有助于天文学家确定恒星系统的运行模式。

    校对:张亮亮
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