Steed的围脖 25-12-19 08:43
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20年前,天文学家在一颗邻近恒星旁,看到了一个奇怪的亮点。

它静静地待在尘埃盘边缘,反射着恒星的光,看起来像一颗正在绕行的行星。人们给它取了名字,北落师门 b,并把它写进了太阳系外行星的候选名单。

问题是,这颗“行星”后来消失了。

当哈勃太空望远镜在2023年再次对准这个行星系统时,那个熟悉的亮点已经不见了。取而代之的,是另一个新的亮点,出现在几乎相同的区域,只是位置略有偏移。

如果这是行星,它不该这样凭空消失,也不该这样凭空出现。

天文学家这才意识到,自己看到的,可能从一开始就不是行星。

这颗恒星叫北落师门,距离地球只有25光年,位于南鱼座方向。它比太阳更亮,也更年轻,周围环绕着一条巨大的尘埃带。这种环境,正是行星形成最活跃的地方。

在这里,真正的主角不是成熟的行星,而是被称为“微行星”的天体。它们是行星的原材料,大小从几十公里到上百公里不等,有点像放大版的小行星。行星并不是直接生成的,而是靠这些微行星不断碰撞、碎裂、再聚合,一点点长出来。

问题在于,这种碰撞极其罕见。

理论上,一个恒星系统中,发生一次足够大的微行星撞击,可能要等上十万年,甚至更久。可在北落师门系统里,人类在短短二十年内,看到了两次。

那两个“亮点”,并不是行星,而是两次猛烈相撞后,被恒星光照亮的尘埃云。

第一次撞击留下的尘埃云,被称为 cs1,也就是当年被误认成行星的北落师门 b。随着时间推移,尘埃被恒星辐射慢慢推散,亮度逐渐下降,最终淡出了哈勃的视野。

第二次撞击发生在稍晚的时间,产生了新的尘埃云 cs2。它刚出现时,亮度、位置、形态,都和当年的 cs1 极其相似,于是才让天文学家意识到,这不是巧合,而是同一类事件的重演。

从哈勃拍下的连续图像中,研究团队甚至能看到一个细节:尘埃云最初看起来像一个紧凑的点,随后在恒星光的推动下,逐渐向外扩散。这种行为,更像是碎屑,而不是被引力牢牢束缚的行星。

这是人类第一次,在太阳系之外,直接目睹微行星级别的撞击现场。

它告诉我们,行星的诞生并不是一条安静的生长曲线,而是一连串带着噪音和碎片的事故现场。我们脚下的地球,也曾经历过无数这样的碰撞,只是那些痕迹早已被时间抹平。

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图一:北落师门附近两颗微行星发生猛烈碰撞的效果图。来源:NASA, ESA, STScI, Ralf Crawford (STScI)

视频二:北落师门周围一次猛烈碰撞的效果展示。两颗微行星相互接近并相撞,瞬间产生明亮的尘埃云,最初看起来像一颗系外行星。随后在恒星辐射作用下,尘埃逐渐扩散,最终在望远镜视场中消散。来源:NASA, ESA, STScI, Ralf Crawford (STScI)

图三:哈勃望远镜拍摄的合成图像,展示了北落师门周围的尘埃环,以及两次撞击留下的尘埃云 cs1 和 cs2。cs1 拍摄于2012年,cs2 出现在2023年。cs2 的突然现身,让天文学家意识到他们目睹的是一次剧烈的天体相撞。曾被认为是行星的 cs1,如今也被确认是类似撞击产生的尘埃残骸。图中遮挡了恒星本身,以便显现更微弱的结构,其位置以白色星标标示。来源:NASA, ESA, Paul Kalas (UC Berkeley)

信源:Paul Kalas et al, A second planetesimal collision in the Fomalhaut system, Science (2025). DOI: 10.1126/science.adu6266.

发布于 韩国