Steed的围脖 25-08-08 10:07
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韦布望远镜疑似发现三体行星~~

对于无数科幻迷来说,“南门二”这个名字承载着非同寻常的分量。在刘慈欣的《三体》中,这里正是那饱受三颗恒星折磨、发展出冷酷生存法则的三体文明的故乡。而现实中,这个离太阳系仅4光年的地方,也确实是我们最近的恒星邻居——半人马座α星(Alpha Centauri)。几代人以来,天文学家都像好奇的邻居一样向那里张望,如今,借助韦布望远镜的敏锐目光,我们可能终于窥见了这位“邻居”家的一位新成员。

南门二并非一颗孤星,而是一个热闹非凡的三合星系统。它由两颗与我们太阳非常相似的恒星,南门二A和南门二B,以及一颗昏暗的红矮星“比邻星”(Proxima Centauri)组成。正是这种三颗恒星的复杂引力舞蹈,让《三体》中的世界在恒纪元与乱纪元之间挣扎。现实中,这也给天文学家带来了巨大的挑战:科学家早已在“边缘”的比邻星周围确认了3颗行星,但想在那对更核心的“孪生太阳”身边找到行星,却异常艰难。

现在,这个僵局可能被打破了。韦布望远镜的中红外仪器(MIRI)提供了一份迄今为止最强的证据,表明在南门二A的轨道上,正运行着一颗气态巨行星。

观测这样一颗行星,是一项极具挑战性的任务。南门二A本身光芒万丈,任何靠近它的行星都会被其耀眼的光辉所淹没。这就像你在正午想看清太阳旁边的一只小飞虫,直接看肯定不行,眼睛会被晃瞎。为了解决这个难题,科学家动用了星冕仪(coronagraph)。

星冕仪的原理说起来非常巧妙,它就像一只精确的“手掌”,被放置在望远镜的视野中,恰到好处地遮挡住恒星刺眼的光芒。当南门二A的光被挡住后,它周围原本看不见的、极其暗淡的区域便显露出来。经过精密的图像处理,一个比恒星暗淡一万倍以上的光点浮现了。如果得到证实,这将是人类有史以来直接成像到的、距离其主星最近的系外行星。

这个潜在的新世界是什么样子的呢?根据其亮度推断,它可能是一颗质量与土星相当的气态巨行星。更令人激动的是,它的轨道大部分位于南门二A的“宜居带”内。所谓宜居带,是指恒星周围的一个特定区域,这里的温度不高不低,刚好能让液态水在行星表面存在——这正是三体文明赖以生存的条件。

不过,先别急着畅想那里的生命。作为一颗气态巨行星,它没有可供生命立足的坚实表面。然而,它的存在却引出了一个更深刻的问题。模拟显示,这颗巨行星的轨道并非正圆,而是椭圆形的。它会像一个宇宙级的清扫车,周期性地“扫过”宜居带的大部分区域。在它强大的引力扰动下,任何可能存在于此的、类似地球这样的小型岩石行星,恐怕都难以拥有稳定的轨道,甚至可能早已被摧毁或弹出系统。也许,这颗巨行星才是真正的“歌者”,用引力清理了这片星域,让这里无法诞生稳定的文明。

这个发现的意义远不止于此。在一个由两颗紧密恒星构成的系统中,一颗巨行星是如何形成并幸存下来的?这本身就对我们现有的行星形成理论构成了挑战。它的存在证明,行星系统远比我们想象的更加复杂和多样。

当然,科学的结论总是严谨的。目前,这颗行星仍然是一个“候选者”。在后续的观测中,科学家没能再次捕捉到它的身影,这很可能是因为它在轨道上移动到了一个离恒星太近、无法被分辨的位置。未来的韦布望远镜,以及即将在2027年左右发射的南希·格雷斯·罗曼空间望远镜,将对这位“宇宙邻居”进行更深入的调查,以最终确认它的身份。

无论结果如何,这次发现都是人类探索系外行星历程中的一个新里程碑。它让我们知道,即使是在最近的邻居家,也隐藏着颠覆我们认知的秘密。它就像一个写在宇宙扉页上的新谜题,邀请我们带着更多的好奇,继续探索,继续追问。

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图一:这幅艺术想象图描绘了新发现的气态巨行星,它围绕南门二A运行,轨道大部分处在宜居带中;图源:NASA, ESA, CSA, STScI, R. Hurt (Caltech/IPAC)

图二:地面的数字巡天望远镜(左)、太空的哈勃望远镜(中)和韦布望远镜(右)分别对南门二进行了观测,韦布拍摄到了疑似行星的亮点;图源:NASA, ESA, CSA, Aniket Sanghi (Caltech), Chas Beichman (NExScI, NASA/JPL-Caltech), Dimitri Mawet (Caltech), Joseph DePasquale (STScI)

图三:韦布望远镜对南门二所作的观测,左图未用星冕仪遮光,中图为遮光后,右图是去除了两颗恒星光芒之后显露出的疑似行星的光点;图源:NASA, ESA, CSA, Aniket Sanghi (Caltech), Chas Beichman (NExScI, NASA/JPL-Caltech), Dimitri Mawet (Caltech), Joseph DePasquale (STScI)

信源:Aniket Sanghi et al, Worlds Next Door: A Candidate Giant Planet Imaged in the Habitable Zone of α Cen A. II. Binary Star Modeling, Planet and Exozodi Search, and Sensitivity Analysis, arXiv (2025). DOI: 10.48550/arxiv.2508.03812

Charles Beichman et al, Worlds Next Door: A Candidate Giant Planet Imaged in the Habitable Zone of α Cen A. I. Observations, Orbital and Physical Properties, and Exozodi Upper Limits, arXiv (2025). DOI: 10.48550/arxiv.2508.03814

发布于 韩国