一转眼,哈勃太空望远镜发射已经30年了。30年来,它带我们见识了最古老的宇宙、最遥远的星系、最猛烈的恒星碰撞、最震撼的星云。可以说,哈勃望远镜为人类的天文事业做出了巨大的成就。

不过,老虎也会打瞌睡,哈勃望远镜也有过观测错误的经历。最近,科学家们发现了哈勃观察的一个错误。事情还得从12年前说起。

北落师门b

2008年,哈勃太空望远镜在距离地球25.13光年的南星座发现了一颗围绕一颗名为北落师门的恒星运行的系外行星。这个名字好古典,听上去像是古代文人起的名字。它在西方的名字叫Fomalhaut,是地球夜空中第18颗最亮的星。北落师门是一颗A型主序星,直径是太阳的1.84倍,质量是太阳的1.9倍,年龄只有200-3亿年。这是一颗非常年轻的恒星。

2008年,美国宇航局公布了哈勃望远镜拍摄的北落师门照片。这张照片在当时轰动一时,也是哈勃望远镜拍摄的经典照片之一。这张照片也因其形状酷似电影《指环王》中的索伦之眼而得名。

(哈勃望远镜经典照片:索伦之眼,正中为北落师门)

这张照片的发布引起了保罗·卡拉斯、詹姆斯·格雷厄姆等人的关注。2004年和2006年,他们对北落师门进行了观测,观测结果与美国宇航局公布的照片非常吻合。由此,他们证实了最初的猜测:这是一颗系外行星。因此,他们将这颗行星命名为Fomalhautb(Fomalhautb)。

推测这颗行星应该是一颗气态巨行星,质量高达木星的三倍,但普遍认为比木星稍轻。它的公转轨道很大,距北落师门的距离可能达到170亿公里,比太阳系中的阋神星远20%,是冥王星轨道的两倍多。

然而,就在科学家们想要继续研究它的时候,它却消失了……人类第一次看到它,正好是10年前。刚被观察到的时候,它的移动速度非常快,现在已经完全消失了。

上次看到某颗恒星系统的行星消失,大概是在电影中《流浪地球》……

对于北落师门b的消失,科学家们提出了不同的看法。4月20日,《美国国家科学院院刊》(美国国家科学院院刊)发表声明:这颗所谓的系外行星其实不是行星!

他们认为,哈勃的望远镜观测到的其实是一个巨大的尘埃云。这团尘埃云是从哪里来的?它来自两个行星的碰撞。

撞击过程回顾

我们非常熟悉天体之间的碰撞,也时常听说,比如1994年的彗星碰撞,太阳系早期的大轰炸时期。这种事情并不是太阳系独有的,在北落师门周围也有发生。当时,两颗行星因引力不稳定而相撞。结果,两颗行星都被吹成了只有1微米(人类头发直径的1/50)大小的灰烬,弥漫在宇宙中。根据之前的观察,他们推测它应该是一个富含冰的岩石体。计算机模拟数据告诉我们,这两个天体的直径约为200公里。

而恰好在两颗行星相撞后不久,哈勃太空望远镜对准了那个方向,发现了它们。10年后,尘云逐渐散去,然后消失在人们的视野中。

这个猜测听起来还蛮有道理的。除了上面对它消失的解释外,还有一些原因可以作为旁证,比如:

  1. 我们刚才说北落师门刚刚形成还不到30亿年,它和它所在的星系都非常年轻。而早期的太阳系也极有可能经历过一段猛烈轰炸的时期。也许北落师门真的就在这个阶段,所以天体之间的碰撞并不是什么稀罕事;

  2. 的位置大致相当于柯伊伯带在太阳系中的位置。这里有很多天体,也有碰撞的概率;

  3. 刚被发现时,它异常的亮度让科学家们感到奇怪。可是,距离宿主星170亿公里,怎么可能反射这么多光呢?因此,它的亮度和它的位置是矛盾的。不过,如果用尘埃云来解释这种亮度,似乎也很合理。

这样看来,这个说法确实很有道理。那么,很有可能哈勃的望远镜一开始确实是乌龙。

因祸得福,真是万幸

不过,这个事实对哈勃望远镜,对我们来说,未必是坏事。位于图森的亚利桑那大学的安德拉斯·加斯帕尔说:“这种碰撞极为罕见,见证这一事件对我们来说也是一个重大新闻。我们相信我们在正确的时间观察到了正确的地点。只有这样才能我们与美国宇航局的哈勃太空望远镜一起见证了这样一个几乎不可能发生的事件。”

因此,这个误判并不是什么坏消息,反而让科学家们兴奋不已。亚利桑那大学斯图尔特天文台的GeorgeRieke也表示:“北落师门星系是我们观察系外行星恒星和行星系统如何演化的终极实验室。我们确实有证据表明在其他系统中也发生过此类碰撞,但在我们的系统中在我们的太阳系中还没有观察到这种规模的碰撞,这是一颗行星摧毁另一颗行星的生动再现。”

而且,根据他们的推测,北落师门星系这样的天体碰撞事件,大约每20万年发生一次。与超级卫星和火星冲撞相比,这确实是万年罕见的事件。能够被人类观察到是我们的幸运。

对于天文学家来说,北落师门是最好的观测对象之一。因为它太年轻了,它很可能会经历大部分太阳系曾经经历过的事情。所以,通过观察它是如何演变的,也许我们可以了解我们的祖国是如何发展起来的。时至今日,我们对太阳系的形成过程仍主要依赖推测和计算机模拟。但如果Fomalhaut能为我们重演它不是很好吗?

此外,天文学家可能还需要重新审视其他系外行星。或许被人类误认的系外行星不仅是北落师门b,还有其他天体。宇宙那么大,什么事都有可能发生,说不定有一天你会发现一颗行星突然消失了……