恒星大部分都是雙星系統(tǒng),可是太陽(yáng)的伴星在哪里?木星不夠資格

太陽(yáng)有伴星嗎?宇宙中大部分的恒星幾乎都以雙星環(huán)繞的系統(tǒng)方式存在,包括距離我們最近的比鄰星就是兩個(gè)類雙星系統(tǒng),南門二A和南門二B組成雙星系統(tǒng),比鄰星又與南門二AB的質(zhì)心組成了了一個(gè)類雙星系統(tǒng),但太陽(yáng)卻是一顆孤零零的恒星,直到現(xiàn)在我們也沒(méi)有找到太陽(yáng)的伴星。

宇宙中的恒星為什么都有伴星存在呢?其實(shí)這也很好理解,比如太陽(yáng)的前身是奧爾特星云,星云散布在一大片廣闊的空間中,只要是物質(zhì)就有質(zhì)量,就有引力,在漫長(zhǎng)的時(shí)間里它們會(huì)相互吸引,逐漸開(kāi)始匯聚成一顆較大的物體,隨著引力越來(lái)越強(qiáng),物體的規(guī)模也越來(lái)越大,最終開(kāi)始瘋狂吞噬附近的塵埃和氣體。經(jīng)過(guò)幾千萬(wàn)年到數(shù)億年的時(shí)間就會(huì)成為一顆氣態(tài)星球,當(dāng)質(zhì)量足夠大使中心的壓力和溫度達(dá)到了核聚變的條件時(shí),這顆星球就會(huì)變成恒星。由于星云的范圍往往非常巨大,有些星云的平均直徑甚至能達(dá)到幾百光年,甚至更大的范圍,形成恒星的過(guò)程中并不會(huì)只形成一顆。

一般來(lái)說(shuō),一片星云每幾光年內(nèi)就會(huì)有好幾顆恒星,當(dāng)恒星形成后相鄰最近的恒星由于引力相互吸引就會(huì)形成一個(gè)雙星環(huán)繞或者多星環(huán)繞的恒星系統(tǒng),它們互相圍繞共同的質(zhì)心運(yùn)行。為什么雙星系統(tǒng)居多呢,那是因?yàn)樵谳^小的范圍內(nèi),星云中的塵埃和氣體是有限的,并不能形成更多的恒星,所以雙星系統(tǒng)在宇宙中算是比較常見(jiàn)。奧爾特星云卻很奇怪,奧爾特星云的范圍大概直徑比太陽(yáng)系大那么一點(diǎn)點(diǎn),差不過(guò)2光年直徑,距離比鄰星仍有3光年的距離,所以?shī)W爾特星云可以認(rèn)為和比鄰星恒星系統(tǒng)沒(méi)有關(guān)系。

但這就讓人很納悶,好像奧爾特星云就是一個(gè)獨(dú)立的球狀云團(tuán),只為了形成一顆太陽(yáng)而已。那奧爾特星云的來(lái)歷又是哪里呢?怎么會(huì)獨(dú)立出現(xiàn)呢?星云的來(lái)源有兩種,一種是早期宇宙誕生時(shí)向宇宙空間噴發(fā)的大量塵埃和氣體,這些都是原始星云,它們形成了初代恒星。另一種來(lái)源是恒星結(jié)束主序星階段后,當(dāng)內(nèi)部的物質(zhì)塌縮成致密天體時(shí),由于膨脹得太大,外圍物質(zhì)就會(huì)成為星云而留在宇宙空間中。但這有一個(gè)問(wèn)題,如果恒星質(zhì)量非常大,那么留下的星云物質(zhì)就會(huì)被吹得很遠(yuǎn)??墒侨绻阈琴|(zhì)量并不大,塌縮后留下的星云物質(zhì)就仍然會(huì)圍繞其運(yùn)轉(zhuǎn),比如行星狀星云就是這樣形成的。

但是奧爾特星云既沒(méi)有中子星和黑洞在附近,也沒(méi)有白矮星作為星核,也就是說(shuō)奧爾特星云很可能并不是初代恒星留下的殘骸,有可能是宇宙形成時(shí)就已經(jīng)存在的星云。但這就更加可疑,因?yàn)槿绻麏W爾特星云不是初代恒星留下的殘骸,那么宇宙形成了一百多億年,但太陽(yáng)的壽命卻僅僅過(guò)了50億年而已,說(shuō)明奧爾特星云以星云狀態(tài)存在了幾十億年卻沒(méi)有形成恒星,這么長(zhǎng)的時(shí)間里奧爾特星云都在干啥?是準(zhǔn)備擺爛了嗎?

另一個(gè)解釋就是奧爾特星云被太陽(yáng)的引力裹挾,從一片大的星云中飛到了這個(gè)空間軌道上,也就是說(shuō)奧爾特星云其實(shí)原本就是另一片星云的一部分。如果是這樣,那么在太陽(yáng)形成后,它附近的那顆恒星去哪了呢?理論上太陽(yáng)應(yīng)該有一顆伴星存在,并且與太陽(yáng)的距離并不會(huì)特別遠(yuǎn)。有人認(rèn)為太陽(yáng)的伴星就是木星,雖然木星的引力也很強(qiáng)大,可是仍然不夠資格成為太陽(yáng)的伴星,木星的引力攝動(dòng)最多也就是讓太陽(yáng)稍微抖一下而已。并且在形成時(shí)太陽(yáng)吞噬了更多的質(zhì)量,木星頂多是太陽(yáng)形成后剩下的邊角料而已。

《三體》中對(duì)于三體文明的煩惱和人類文明的安穩(wěn)有過(guò)描述,三體文明的悲慘建立在三顆恒星的三體運(yùn)動(dòng)上,而人類文明卻擁有一個(gè)穩(wěn)定而獨(dú)立的恒星系統(tǒng),這是讓三體人羨慕不來(lái)的。在宇宙中太陽(yáng)這種單恒星的星系系統(tǒng)并不多,銀河系有1000億顆恒星以上,但大部分都是雙星或者多星系統(tǒng)。太陽(yáng)沒(méi)有伴星確實(shí)讓人奇怪,在前些年有科學(xué)家提出了太陽(yáng)伴星的假設(shè),假設(shè)中太陽(yáng)系的伴星是一顆紅矮星,叫復(fù)仇女神星。理由是地球每隔2700萬(wàn)年就會(huì)發(fā)生一次生物大滅絕,而這很可能就是復(fù)仇女神星公轉(zhuǎn)的周期,每當(dāng)復(fù)仇女神星來(lái)到近日點(diǎn)時(shí)就會(huì)推動(dòng)隕石撞擊地球。不過(guò)這并無(wú)真實(shí)數(shù)據(jù),把復(fù)仇女神星定義為紅矮星也僅僅是因?yàn)槲覀冇X(jué)得那是一顆地球上看不見(jiàn)的恒星,只有紅矮星的光度符合條件而已。

其實(shí)太陽(yáng)系處于銀河系的相對(duì)邊緣,奧爾特星云如果是初代星云,那么一定是銀河系用完后的邊角料。如果是二代星云,也很可能是被中心恒星拋出的殘?jiān)?。太?yáng)就是在這樣爹不親娘不愛(ài)的條件下形成的,這也為地球生命創(chuàng)造了相對(duì)穩(wěn)定的條件。那么,你認(rèn)為復(fù)仇女神星存在嗎?太陽(yáng)有沒(méi)有伴星存在呢?