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三体人的那颗行星,不见了-每日时讯
来源: 虎嗅网 发布于:2023-02-06 10:05:47

本文来自微信公众号:果壳(ID:Guokr42),首发于2015年11月21日,作者:艾麦乐,题图来自:《三体》

2015年11月17日,NASA外星行星科学研究所(Exoplanet Science Institude)从他们的太阳系外行星数据库中踢掉了一颗行星。确切地说,他们踢掉了一批无法证实它们真正存在的行星。这其中,就包含了那颗所谓的“三体”行星。

2012年,美国哈佛-史密松天体物理中心的泽维尔·杜穆斯克(Xavier Dumusque)等人在《自然》杂志撰文上宣布,在距离太阳系最近的恒星系统,也就是半人马座α(南门二)的一颗恒星周围,发现了一颗质量可能类似于地球的行星。这一堪称“里程碑”的发现激起了人们极大的兴趣,因为有太多太多的科幻作品谈到过来自这一恒星系统的智慧生命,比如《三体》。


(资料图片仅供参考)

天文学家曾在半人马座α(南门二,也就是“三体”系统)的B星周围发现了一颗行星。然而,最近有科学家证明,这只是一场误报。图片来源:国家地理

当然,这颗被称为南门二Bb的行星,并不是寻找地外生命的一个好去处。它到南门二B这颗恒星的距离,只有太阳系里水星到太阳距离的大约1/10,因此这颗行星表面肯定灼热难耐,很可能会被熔岩覆盖着

而现在,按照一项最新研究,这颗所谓的“三体”行星其实并不存在,只不过是数据分析中出现的一个“幽灵”。就连原先宣布发现这颗行星的杜穆斯克也承认,“这项研究确实很棒。我们无法百分之百确定,但那颗行星有可能真的不在那里。”

这项新研究给寻找太阳系外行星的科学家提了个醒,突显了类似地球这样的小个子行星寻找起来有多么困难。

一颗行星怎么会消失?

这并不是天文学家踢掉的第一颗行星。2005年,波兰天文学家马切伊·科纳基(Maciej Konacki)提出了似是而非的证据,认为紧凑的三星系统HD 188753中包含一颗类似木星的气态行星。这一发现在天文学界引起轩然大波:按照行星形成理论,这3颗恒星的引力场根本就不会让这样一颗大行星有机会形成。不过两年后,科学家没能证实科纳基的观点,表明他的发现只是一个误报。

杜穆斯克最初发现那颗“三体”行星所用的方法,是监测南门二B这颗恒星发出的星光。这颗恒星的光谱有时向蓝端偏移,有时又向红端偏移,这表明恒星在前后摇摆,就像鸣着警笛的救护车在驶近和驶远的时候,警笛的音调会发生相应变化一样。这颗恒星的摇摆似乎还存在某种规律,以大约3天为一个周期,仿佛有一颗行星在旋转的同时透过引力拖拽着它一样。

利用这种观察恒星前后摇摆的方法,科学家已经发现了成百上千颗太阳系外行星,但那些行星都是大家伙。之前就有人怀疑过“三体”行星的发现,包括德国耶拿大学的天文学家阿蒂·瀚兹(Artie Hatzes)——这位搜寻太阳系外行星领域的先驱发表过一篇分析论文,提出了他对“三体”行星的质疑。

而现在,导致科学家“发现”那颗行星的数据漏洞终于被确定了。

“捏造”一颗行星

设想有人在听钢琴协奏曲,但每10个音节他才能听到1个。这样的话,他有可能会把巴赫的曲子错听成是贝多芬。天文学家的观测也是如此。他们并不是连续不停地观测目标,而是只能每周观测几次,“发现”南门二Bb的那台望远镜就是这样,因此天文学家也可能受到类似的愚弄。

英国牛津大学的天体物理研究生维聂斯·拉杰保罗(Vinesh Rajpaul)证明,从南门二B的观测数据中找出来的那种微妙的模式,与行星没有任何关系。那颗恒星表面的黑子、观测设备的电磁噪声、其他恒星对它的引力拉扯,甚至不连续的观测时间等等,都有可能产生类似的“迹象”,让人误以为是存在那样一颗行星。

为了证明他的观点,拉杰保罗用计算机模拟了一颗没有行星的恒星,并模拟了望远镜对它所做的不连续观测。拉杰保罗说,“我们产生出这样一组虚拟的观测数据,再用同样的方法去分析虚拟数据,结果那颗行星就从中跳了出来,哪怕实际上根本就没有这颗行星。”

描述这项研究的论文已被接收,已发表在《皇家天文学会会刊》(Monthly Notices of the Royal Astronomical Society)上。

拉杰保罗说,对于目前已经发现的5600多个行星候选者中的绝大多数来说,这个“幽灵”都不构成问题,因为那些行星的个头都较大。此外,开普勒望远镜发现行星用的是完全不同的另一种方法,也不会受到这个问题的影响。

“三体”行星当年的发现者杜穆斯克也深知,寻找类似地球的小个子行星是一项艰巨的挑战。最近,他还向同事发起了一项小个子行星发现大赛。他模拟了一系列恒星,拥有不同大小的行星,或者根本没有行星。专家团队通过寻找恒星摇摆的方式来寻找行星,对于较大的行星来说,准确率高达90%。然而,对于较小的行星而言,最好的团队也只发现了大约10%,外加大量的误报。

本文来自微信公众号:果壳(ID:Guokr42),作者:艾麦乐

关键词: 恒星形成