中国天文学家发现三颗“本不该存在”的行星,业余爱好者能做什么?

源自98位全网作者

10-28 18:27

10月26日,云南大学物理与天文学院钱声帮教授团队在美国《国家科学院学报》发表论文,宣布发现三颗本该被恒星吞噬、却“活”下来的系外行星。研究由云南大学与中国科学院云南天文台共同完成,三颗行星分别围绕24 Boo、HD 12648与TYC 4282-605-1这三颗恒星运行。先把两个容易误读的点讲清楚:这三颗行星不是新望远镜“拍到”的,而是用已有卫星和光谱数据重新确认、再向恒星早年演化回溯的结果;并且,任何业余望远镜都无法直接看到它们——但普通人确实有能上手的参与路径。新华网

为什么说它们“本不该存在”

恒星靠燃烧核心的氢发光,氢烧完后会急剧膨胀成红巨星,体积暴涨数十万至数百万倍,近处的行星要么被膨胀的大气直接吞进去,要么被引力潮汐一点点拽向恒星坠毁。学界普遍认为,轨道太近的行星不可能熬过这个阶段,所以这三颗的存在本身就是反例。新华网

要坐实“幸存”,得先证明宿主星真的“老过”。红巨星与红团簇巨星的表面温度和亮度十分相近,仅凭外观难以区分;团队借助凌日系外行星巡天卫星(TESS)的数据分析三颗宿主星亮度的细微变化,用星震学方法“听”出恒星内部振动,确认它们都已完成膨胀和收缩、进入核心氦燃烧阶段,又重新分析已有光谱观测核实了行星轨道。恒星演化模型回溯显示,三颗行星如今的轨道都小于宿主星过去的最大膨胀半径——轨道本身仍在“吞噬区”之内。科技日报

其中,牧夫座24号星周围的行星约每30天绕恒星一周,轨道半径只有日地平均距离的约18%,是目前已知距离红团簇巨星最近的系外行星。科技日报

从“个例”到“共同机制”

此前并非没有疑似幸存行星的报道,但一直停留在单一个例;这项研究把罕见的“幸存悖论”从单一个例拓展到了多个系统。钱声帮指出,过去如果只发现单个幸存的行星,还可以用偶然事件来解释,但这回一次性找到三个“幸运儿”,说明这不是个例,其背后可能存在某种共同的物理机制。科技日报新华网

可能的机制已经有了候选方向:宿主星过去的双星相互作用或合并、宿主星吞噬内层行星后产生的行星轨道重塑——都还是待检验的假设,没有哪一个被确认。这决定了这项发现的真正分量:它不是“宇宙真奇妙”式的花边,而是把一个原本可以回避的孤例,扩展成多系统样本,让“恒星老年、近轨行星必死”这条教科书边界必须重估。科技日报

地球因此“获利”了吗

钱声帮把这一发现的意义直接延伸到了太阳的未来:传统理论认为地球大概率会被膨胀的太阳吞噬,而这三颗行星的存在说明,太阳系包括地球的远期命运可能比理论预言要复杂得多。但要注意这句话的边界:它松动的是“必然被吞”这一个结论,而不是“地球宜居”。幸存行星离恒星的距离尺度并不适用于直接套到地球轨道上,幸存机制本身也尚未定论;即便行星不被吞进恒星,红巨星阶段飙升的光度仍是地表液态水和大气的第一道难关。“不被吞噬”和“生命无虞”之间,还隔着好几层尚未验证的物理。新华网

业余爱好者现在能做什么

先说做不到的。系外行星距离地球数百光年,所谓“特写照片”根本不存在——哪怕是目前最强的哈勃、韦伯望远镜,看这些遥远恒星也只能得到几个像素的光点,所有关于行星的参数,全是靠间接探测一步步推导出来的。新闻配图里的“行星特写”都是艺术想象,不是实景。知乎

想看真实的恒星,可以查宿主星:牧夫座24号星可以用星图软件(如 Stellarium、SkySafari)直接搜索英文名“24 Boo”定位;牧夫座是春季亮星座,十月入夜后基本与太阳同升同落,想目视这颗“最近幸存行星”的宿主星,要等明年初夏的傍晚。

真正能参与的入口在数据端。这项研究依赖的 TESS 光变曲线数据是公开巡天数据,其中公民科学项目 Planet Hunters TESS 允许普通人在浏览器里训练肉眼识别凌星信号,B站上已有中文字幕的完整操作教程。至于入门设备,不必一步到位:从三百元到三百万元的望远镜都属业余范围,先分清自己喜欢目视还是摄影,再决定把钱花在镜子上还是赤道仪上,比先买设备更重要。哔哩哔哩知乎

这次发现真正的启示或许就在这里:推翻“必死”结论靠的不是更贵的望远镜,而是把旧数据用新方法重新检验。下一条“幸存行星”的确认记录,同样可能来自某个人在光变曲线页面上的那次点击。

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