如果你看過《星球大戰》,一定記得盧克·天行者站在塔圖因星球上,望著天空中兩顆太陽緩緩落下的畫面。這個科幻場景在2011年第一次被證實存在——天文學家真的找到了圍繞雙星運行的行星。但過去十幾年里,這類"塔圖因"世界的發現速度慢得驚人:NASA的開普勒望遠鏡和TESS衛星用"凌日法"一共只確認了14顆。直到最近,一支澳大利亞團隊用一種全新方法翻查TESS數據,一次性揪出了27顆新的候選行星。這個數字本身,可能比發現本身更讓人意外。
這項研究剛剛發表在《皇家天文學會月刊》上。主導研究的是新南威爾士大學的博士生Margo Thornton,她的導師Ben Montet也是論文的共同作者。兩人用的技術叫"拱線進動"(apsidal precession),這東西以前主要用來研究雙星本身的軌道特性,但從來沒人把它當成找行星的篩子。
![]()
說人話就是:兩顆互相繞轉的恒星,如果恰好從地球看過去會互相遮擋(也就是發生"食"),它們的亮度就會周期性變暗。正常情況下,這個"食"的時間表應該很規律。但如果有一顆行星也在繞著這兩顆恒星轉,它的引力會悄悄拉扯雙星的軌道,讓"食"的發生時間出現微小偏移。這種偏移小到用肉眼絕對看不出來,但TESS衛星積累了多年的精確測光數據,加上新算法的加持,27個可疑信號就這樣浮出了水面。
![]()
這些候選者的個頭跨度很大:最小的可能和海王星差不多,最大的能達到木星質量的10倍。距離上,最近的約650光年,最遠的約18000光年——差不多橫跨了我們銀河系的可見范圍。"它們散落在南北兩個半球的天空,"Montet說,"這意味著一年中的任何時候,只要你有望遠鏡,至少有一個這樣的系統在夜空中等著你去瞄一眼。"
但更關鍵的數字是比例。團隊在1590個雙星系統里篩出了27個候選,命中率接近2%。這個比例暗示著什么?Montet算了一筆賬:即將啟用的薇拉·魯賓天文臺要開展為期10年的"時空遺產巡天"(Legacy Survey of Space and Time),按這個命中率,未來可能找到數千甚至數萬顆雙星行星。"這是個令人興奮的第一步,"他說,"同時也意味著接下來幾年我們有的是活兒要干。"
Thornton提到一個更深層的意義:我們目前對行星的認知是有偏見的。"我們找到的大都是最容易發現的那一批。"凌日法有個硬傷——只有當行星軌道平面恰好側對著地球時,我們才能看到它從恒星前面經過。而拱線進動法不挑角度,只要行星引力足夠擾動雙星軌道,就有可能被逮到。"這種方法可能幫我們揭開一大群隱藏行星的真面目,尤其是那些軌道沒對準我們視線的。"她說,"它能讓我們看到宇宙中行星的真實分布可能是什么樣子。"
不過,Montet也留了個謹慎的尾巴。這27個目前還只是"候選者",下一步要逐一驗證哪些是真的行星,哪些可能是其他東西造成的假信號——比如第三顆恒星,或者雙星本身的活動干擾。"我本來沒指望這個試點研究就能找出27個,"他說,"現在真正有趣的部分才開始:搞清楚哪些是真的。"
![]()
這讓我想起一個挺有意思的事。雙星系統在銀河系里其實比單星更常見,太陽這種孤零零的恒星反而是少數派。如果2%的雙星都帶行星,那"塔圖因"式世界可能一點也不稀奇——只是我們以前缺乏有效的尋找工具。拱線進動法的大規模應用,相當于給行星獵人換了一副新眼鏡。這副眼鏡能看多遠、多清楚,未來幾年TESS的更多數據和魯賓天文臺的巡天結果會給出答案。
還有一個懸念是:這些雙星行星是怎么形成的?兩顆恒星的引力攪在一起,理論上會讓行星軌道變得極不穩定,要么被甩出去,要么撞向恒星。但觀測告訴我們它們確實存在,而且可能數量龐大。這意味著要么我們的行星形成模型漏掉了什么關鍵機制,要么這些行星是在雙星系統形成后才被"捕獲"的。無論哪種情況,都是行星科學里還沒填上的坑。
所以眼下這27個候選者,既是收獲,也是邀請函——邀請天文學家去回答更多問題。而對我們這些站在地面上仰望的人來說,或許可以換個角度想:下次看《星球大戰》的時候,塔圖因的雙日落已經不再是純粹的科幻畫面。在銀河系的某個角落,此刻正有某個世界的天空在上演同樣的景象。我們只是剛剛開始學會指向它們的方向。
特別聲明:以上內容(如有圖片或視頻亦包括在內)為自媒體平臺“網易號”用戶上傳并發布,本平臺僅提供信息存儲服務。
Notice: The content above (including the pictures and videos if any) is uploaded and posted by a user of NetEase Hao, which is a social media platform and only provides information storage services.