系外行星消失于哈勃望遠(yuǎn)鏡的觀測？ 原因已查明

這一顆系外行星從哈勃望遠(yuǎn)鏡的觀測中消失了?，F(xiàn)在我們終于知道了原因

文章介紹了天文學(xué)家們在研究一顆名為Fomalhaut的行星的2014年哈勃數(shù)據(jù)時發(fā)現(xiàn)這個行星并沒有像預(yù)期那樣變化，再結(jié)合之前對其研究的現(xiàn)象推測它早期在哈勃太空望遠(yuǎn)鏡中的圖片也許是兩顆小行星相撞造成的結(jié)果。

在2004年和2006年，哈勃望遠(yuǎn)鏡捕捉到了一些不得了的東西。在25光年以外，似乎有一顆圍繞恒星北落師門星轉(zhuǎn)動的行星。這顆行星居然可以在可見光譜中被探測到，這太少見了。因為通常來說系外行星往往太小，太暗而無法為人們所觀測。

這顆天體的正式名稱叫北落師門b或者大袞(Dagon)。于2018年被首次宣布并于2012年得到再次確認(rèn)?？茖W(xué)家們認(rèn)為它是一顆巨大的氣態(tài)天體，在一個高度橢圓軌道上圍繞著它的主星公轉(zhuǎn)，公轉(zhuǎn)周期為1700年。

但當(dāng)天文學(xué)家們檢測哈勃望遠(yuǎn)鏡于2014年傳回的照片（這些照片從未發(fā)表）時，他們震驚了。人們預(yù)想中的那顆行星變了，并不只是說軌道變了或者怎么樣，而是整個從空中消失了！

（美國航空航天局、歐洲航天局和凱拉斯(P.Kalas)（加州大學(xué)伯克利分校）提供）

在這顆行星原本該在的地方空無一物，天文學(xué)家們因此得出結(jié)論，早前哈勃照片上的亮點根本就不是系外行星，而是一種更罕見的情況——兩顆小行星大小的天體碰撞之后的結(jié)果。

“這種碰撞十分罕見，如果我們真的有幸得見，那就太棒了”，亞利桑那大學(xué)天文學(xué)家安德魯斯·蓋斯帕爾說，“我們堅信我們在正確的時間和正確的地點用哈勃望遠(yuǎn)鏡見證了這個奇跡”

關(guān)于大袞是否真的是一顆系外行星的爭論從未停止，北落師門是一顆很年輕和恒星，它大約只有4.4億年的歷史，并且被一個由塵埃和氣體組成的冰環(huán)包圍，這個圓環(huán)是拱星圓盤的殘余物。

這意味著所有圍繞這顆恒星的行星應(yīng)該都很年輕，因此都應(yīng)有相對較高的地表溫度并且發(fā)射紅外輻射。但科學(xué)家們不但檢測不到從大袞中發(fā)射出來的紅外輻射，甚至檢測到了異常亮的藍(lán)色可見光。這與我們對于行星的認(rèn)知顯然是沖突的。

為了解釋這些怪事，天文學(xué)家們提出這顆行星可能是被一個巨大的光環(huán)或者塵埃云籠罩了，或者這本身就是有一個巨大光環(huán)系統(tǒng)的行星。甚至有人覺得大袞可能是一顆中子星。

但所有的這些解釋都沒有給我們一個很好的結(jié)論，隨之而來的還有一個巨大的問題：大袞星的軌道似乎穿過了恒星周圍的碎片環(huán)，但又沒有像別的行星那樣對于這個碎片環(huán)產(chǎn)生引力干擾。因此，科學(xué)家們還在持續(xù)觀測著這個系統(tǒng)。

（美國航空航天局，歐洲航天局、蓋斯帕爾和里克（亞利桑那大學(xué)）提供）

“我們的研究分析了所有可用的關(guān)于北落師門b的哈勃檔案數(shù)據(jù)，其中包括了哈勃望遠(yuǎn)鏡最新拍攝的照片。照片所揭示的幾個特征都指向一個結(jié)果——在這個地方也許從來就沒有一個行星大小的天體，”蓋斯帕爾說。

當(dāng)他們從2014年的哈勃數(shù)據(jù)中發(fā)現(xiàn)大袞的驚天消失之后，蓋斯帕爾和在亞利桑那大學(xué)的同事喬治·里克(Georgy Rieke)急忙去檢查了之前的觀測結(jié)果。

他們驚訝地發(fā)現(xiàn)這個位置的光點在隨著時間逐漸變暗。這與2012年的研究直接矛盾了。2012年的研究發(fā)現(xiàn)，在不同的觀測中天體的亮度沒有明顯變化，正是這一結(jié)果佐證了它是一顆系外行星。

“顯然，北落師門b的表現(xiàn)與真正的行星大相徑庭，”蓋斯帕爾說。

根據(jù)他們的數(shù)據(jù)分析，蓋斯帕爾和里克認(rèn)為他們所提出的星體碰撞應(yīng)該發(fā)生在哈勃于2004年拍攝的第一張照片后不久。這兩個天體的直徑大小都在200千米（125英里）左右，并且可能像太陽系中的彗星一樣都是由巖石和冰組成。

這兩個天體在一次巨大的碰撞中相融并且亮到一度可見，但隨著時間的推移逐漸擴(kuò)散消失。直到現(xiàn)在，剩下的東西太小了以至于不能被哈勃望遠(yuǎn)鏡所捕捉，繼續(xù)追蹤調(diào)查它就不太可能了。

但從數(shù)據(jù)來看，研究團(tuán)隊確信大袞，或是說那一團(tuán)殘留物根本就沒有環(huán)繞恒星運動，它正處于遠(yuǎn)離北落師門的逃逸軌道上。

“有一個最近誕生的巨大塵埃云，它正在經(jīng)受著來自北落師門主星的輻射。這個塵埃云會出現(xiàn)在這條逃逸軌道上，”蓋斯帕爾解釋說，“我們的模型可以很自然地解釋所有獨立的系統(tǒng)觀測參數(shù)。也就是這個系統(tǒng)的膨脹速率，衰減速率和逃逸軌道?！?/p>

這個結(jié)果發(fā)表在美國科學(xué)院院報（PNAS）上。

by: MICHELLE STARR

FY: 樊瑞醬

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