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同时看到俩“太阳”,不再是科幻

发布时间: 2016年07月15日

如果你看过科幻电影《星球大战》,一定会对其中的“塔图因”星印象深刻。这个天行者家族故乡的行星,围绕着双恒星运转,因而在这颗行星上,能看到两个“太阳”同时悬挂在天空之上的奇观。

这仅仅是人类的科学幻想吗?天文学家用实际观测给出了否定的答案。在现实的茫茫宇宙中,确实存在着这样围绕两颗恒星转动的行星。

2011年,天文学家就曾发现了第一颗环双星行星——开普勒-16b。最近,仍然是借助美国航空航天局的开普勒太空望远镜,美国天文学家宣布他们又发现了一颗环双星行星,这也是迄今为止发现的最大的环双星行星。

两个“太阳”其实很普遍

新发现的这颗环双星行星代号为开普勒-1647b,位于3700光年外的天鹅座中,年龄在44亿年左右,跟地球的年龄差不多,也处于这个双星系统的“宜居带”内,但在其他方面跟地球没有相似之处。

早在2011年,研究人员就发现了开普勒-1647b的存在迹象,但它绕两个恒星运动的周期较长,达到了1107天,刚好超过3年。因此,研究人员花了很长时间才证实它确实存在,这也是迄今发现人们发现的公转周期最长的环双星行星。

这项研究结果近日在美国天文学会的一个会议上公布,有关论文将发表在美国《天体物理学杂志》上。

对于地球上的人类来说,同时看到两个太阳是天方夜谭,因为太阳系只有一颗恒星。但中国科学院国家天文台研究员、中国科学院大学教授苟利军告诉《中国科学报》记者,其实在宇宙星系中,大多数的恒星是以双星形式存在的。“恒星产生之后,周围残余的很多气体和尘埃会形成行星。我们太阳系是如此,双恒星系统行星的形成也是如此。围绕双恒星运动的行星,其运动原理也与地球绕日相同,是受到双恒星引力的影响”。

从怀疑到证实

很长时间以前,许多天文学家都曾怀疑环绕双恒星公转的行星是否存在。因为早前的研究认为,双星的重力会将行星拉入不稳定的轨道,随即导致双星系统迅速瓦解。然而,在过去的几年间,天文学家陆续监测到了环绕双星公转的行星。

2011年,美国加利福尼亚州的天文学家就第一次发现了一颗环双星行星——开普勒-16b,这是利用开普勒太空望远镜观测到的“凌日”现象而发现的。

所谓“凌日”现象,是指在观测者看来,行星从其母恒星前面经过的现象。比如,人们在地球上可以观测到“水星凌日”或“金星凌日”,这时人们会看到太阳表面有个小黑点在缓缓移动。同样,观测其他恒星系统时也会看到“凌日”现象。开普勒太空望远镜传回的观测数据,就可以供地面的专家计算行星的某些特点。

当时,观测开普勒-16b围绕的双恒星系统的研究人员就发现,这个双星系统有些与众不同。在这个双星系统的两颗恒星互相遮挡之外的其他时刻,两颗恒星的亮度也会有所降低,而且这种现象以不规则的时间间隔重复出现,天文学家知道,这意味着该双星系统中可能存在着第三个天体。此后,他们通过计算发现,当第三个天体在两颗恒星面前经过,即发生“凌日”现象时,它们在轨道上的所处位置均不相同,这意味着第三个天体应该是沿着环绕双星的轨道运行。天文学家根据这两颗恒星亮度降低的时间变化,计算出第三个天体对它们的引力,进而推算出其质量。这即是开普勒-16b。

目前的发现只是冰山一角

除了能看到两个“太阳”外,假设站在环绕双恒星的开普勒-1647b上,还会与站在地球上有何不同的感受呢?对此,苟利军说,因为开普勒-1647b的质量比地球大很多,所以假设人站在这颗行星上,感受到的引力会有所不同。另外,因为开普勒-1647b围绕两颗恒星运转的时间较长,所以居于其上会对所谓“一年”的感知有很大差别。

美国航空航天局和圣迭戈州立大学的研究人员报告说,这颗行星是一颗气态行星。因此,虽然它是迄今发现的最大环双星行星,但上面应该没有生命存在。不过,如果这颗行星还有大型岩石卫星的话,这些卫星倒是有可能存在生命。

“通常认为,气态行星是不会有生命存在的。以我们对太阳系的认识来说,较为靠近太阳的行星很热,不太可能有生命。距离太阳较远的行星又会太冷,而且气态行星不太可能有固态的表面,所以通常认为不会有生命存在。”苟利军说道。

参与此次开普勒-1647b研究的圣迭戈州立大学的威廉·韦尔什在一份声明中说:“除了宜居问题外,发现开普勒-1647b的重要之处在于,理论上预测存在很多大型长周期的环双星行星,它只是这个群体的冰山一角。”

“这次发现的意义更多的是从天文的角度来说。”苟利军说,“本来我们预期有很多类似的行星环绕双恒星运转的系统,但目前发现的还比较少,因为这种系统观测起来比较困难。所以,现在发现的确实只是冰山一角。但如今我们的观测有了越来越多的经验,相信以后会更多地发现这样的环双恒星行星系统。”


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