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三體星系真實存在嗎

生活 更新时间:2025-02-01 13:39:35
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試想一下,一個行星繞着三顆恒星旋轉,将是怎樣的一種奇觀!科學家在距離地球1300光年外的獵戶座内,就發現了這樣一個被古怪圓環包裹的奇異“三體”。

更令人驚奇的是,科學家推測,可能還有一個行星在三星外圍不停擾動!難道科幻成真了嗎?那顆行星上又會不會存在什麼生命呢?

三體星系真實存在嗎(科學家在距地球1300光年的獵戶座)1

奇異的三體系統

在劉慈欣的科幻小說《三體》裡,由一顆行星,和南門二A、南門二B以及比鄰星3顆恒星組成的半人馬座星系裡,便存在這樣一個一顆行星圍繞三顆恒星環繞的三星系統。

現實中,科學家竟然也觀測到了三顆恒星星系,這是三體世界預言了現實世界嗎?

三體星系真實存在嗎(科學家在距地球1300光年的獵戶座)2

其實在銀河系中,以兩顆恒星為中心雙星系統類,還是很常見的。

據統計,宇宙中4-5成的恒星是雙星系統。而三星系統,雖然迄今為止在銀河系内隻發現了32個,但是在宇宙範圍内卻并不少見。全宇宙有近兩成的恒星,處于三星及以上的多星系統中。

三體星系真實存在嗎(科學家在距地球1300光年的獵戶座)3

這次發現的三星系統,距離地球大約一千三百光年,位于冬季耀眼的獵戶座,所以被命名為GW Orionis。位于GW Orionis中心位置上的三顆恒星。分别是2.74倍太陽質量的恒星GW Orionis A、1.65倍太陽質量的恒星GW Orionis B和0.88倍太陽質量的恒星GW Orionis C。

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以地球與太陽之間的距離為1個天文單位(AU)計算,最靠近中心位置的A和B,正好是一個天文單位,它們耳鬓厮磨相互環繞,而C則遠遠地隔着8個天文單位的距離,在環形軌道上繞着前兩者做旋轉俯沖運動。

這三顆恒星的年齡都不大,隻有100萬歲,和動不動就以億計的宇宙來說,還隻是個襁褓中的嬰孩。所以它們每個恒星的外部,都包裹着一層厚厚的塵埃和氣體盤。

這在年輕的恒星身上是很常見的,這些物質一部分會在引力的聚合下,吸積成行星,大部分會被類似太陽風的強大氣流吹走。

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從平面圖像上看,三顆恒星被巨大的氣體盤層層包裹,分别距中心是46、185和340個天文單位,就像一個環環相扣的同心圓射擊靶。而從立體圖像上看,三個環狀的行星盤嵌套在一個巨大的氣體盤中,中心發光的内核便是三顆恒星的所在。

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不過怪異的是,從平面圖上我們可以看到,中心内核處有一塊黑斑。

這個黑斑在立體圖像上顯示的,卻是一個獨立而扭曲的中心,明顯和其他兩個行星盤不在同一平面。這使得内環和這個盤面,出現了一個巨大的缺口。

這說明,最内環與兩個較大的外環之間,很可能是以90度的傾角完全錯位的。為什麼會這樣呢?

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獨一無二的三體星

你見過最令人着迷的各天體間的“引力之舞”,什麼樣?獨一無二的三體星,絕對讓你大開眼界。

不同于我們太陽系老鷹捉小雞一樣的,一個恒星後面跟着一溜行星。

科學家猜測,在遙遠的獵戶座,有一顆行星可能正在給三顆恒星伴舞。在恒星璀璨的光輝下,科學家又是怎樣發現它的呢?

三體星系真實存在嗎(科學家在距地球1300光年的獵戶座)8

在GWOrionis星系中的三顆恒星,兩個居中彼此圍繞,另一個以近似土星和太陽間的距離圍繞一旁。

借助大型望遠鏡和毫米波天線陣的觀測,科學家發現這三個年輕的恒星周圍,都帶有被稱為行星盤的塵埃碎石環。

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三個彼此嵌套的行星盤,大小不一。最内層的塵埃數量,如果全部吸積可以形成約30個地球。且其盤環的偏移角度。幾乎與星盤的其餘部分,近乎垂直!

第二層行星盤,環距星系中心約185個天文單位。最外面一層的外延,則足有400個天文單位!是迄今為止人類發現的最大的行星盤。

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但是科學家卻發現,雖然三顆恒星的軌道不在同一平面,且在引力的作用下行星盤的形狀也十分奇怪,但是在最内側的行星盤中,卻沒有足夠的湍流,可以緻使恒星發生扭矩!

三顆恒星也确實整體運行平穩,隻是内環出現了很大的傾斜,且圓盤上存在一個缺口。

于是科學家猜測,是否中間的行星盤已經形成了一顆較大的行星,清除了軌道中的其他物質,影響了内部的力量關系,卻還未被觀測到呢?

三體星系真實存在嗎(科學家在距地球1300光年的獵戶座)11

科學家們模拟GWOrionis三星系統,并嘗試在行星盤中,距離中心雙星大約150億公裡的地方,添加了一顆木星質量大小的行星。

結果發現,實驗效果同觀測結果十分吻合!于是他們猜測:在第一個星盤與第二個星盤之間的某處空隙中,隐藏着一顆觀測到的不可見行星!

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這顆行星如果存在,應該坐落于獵戶座的“上端”,叫做“三體星”。它打破了系統的重力平衡,使得内部錯位的行星盤,像壞了的陀螺儀那樣不停擺動。

它有可能是全宇宙中第一顆、也是目前發現的唯一一顆能看到三個太陽的系外行星。

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不過,因為它并不處于太陽和地球之間,所以根據現在我們常用的淩日測光法,根本不可能觀測到它。

而且這些行星離它們的母星很近,被其光芒和周圍的塵埃、氣體雲遮蓋,所以我們也無法确定到底是産生了一顆,還是多顆行星。對此,我們還需要尋找更多辦法。

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幻想三個太陽同時升起

如果三體星存在,真的可以看到三個太陽同時升起嗎?三體星上又能否誕生生命呢?

科研團隊通過精密地計算和觀測,在獵戶座三星系統中發現,最中心的行星盤不僅存在錯位的縫隙,而且一直劇烈搖晃。

而外圍軌道在引力的作用下卻相對平穩,說明可能内部已經有擾動的行星形成了。

于是,科學家在ALMA望遠鏡的觀測下3D建模,模拟出了該“三體”系統的運行軌道。

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但是我們都知道,恒星質量大、溫度高,核聚變能夠釋放能量,發光發熱。而行星相對質量小、溫度低,在母恒星的光芒下顔色也相對暗淡。

所以在廣闊的宇宙中,想要觀測輕如星雲、小如彗星的天體十分不易。既然我們無法觀測到這顆新發現的“三體星”,那麼就讓我們幻想下,在三體星上看到三個太陽一起升起的畫面吧。

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其實,如果我們能登上三體星,可能并不一定能同時觀測到三個太陽。

因為中心的兩顆恒星距離相近、彼此環繞,可能看起來更像一個大太陽。而剩下較遠的那顆恒星,可能是繞着大太陽做此起彼伏的上下俯沖運動。

行星不穩定的運動軌道,使得氣候混亂,晝夜溫差巨大。參考太陽系的距離,離恒星最遠的冥王星,隻有40個天文單位都寒冷至極,宛如地獄。

更别說離恒星最近也有100個天文單位的三體星了,那是冷得不能再冷了。所以在如此混亂的恒星旋轉狀态下,想要誕生生命,乃至文明,也幾乎是不可能的。

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而且,作為一顆新生行星,三體星圍繞着三顆恒星在外圍運轉,而不是往返于它們之間。所以并不能像哈雷彗星那樣接近太陽。

如果這樣的“三位一體”存在,它可能很快,就會被其中一顆恒星吞噬,或從系統中彈出。

另外,三體星大概率是一顆類似木星的巨型氣态行星。大量的氫和氦,在極不穩定的大氣運動下,會産生氣流風暴。

極端氣象頻發,可能會導緻生命在行星上根本無法存活。至于真相如何,還要留待今後去證實了。

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