你是否怀疑:是不是每颗恒星都至少有一颗行星围绕它运行?
1992年,天文学家发现了太阳系外的第一颗行星。从那以后,望远镜发现了成千上万颗这样的所谓系外行星,它们不仅围绕着类似太阳的恒星运行,而且还围绕着双星系统运行;被称为红矮星的小而冷的恒星;甚至超密度中子星。这足以让你怀疑:是否每颗恒星都至少有一颗行星围绕它运行?
康奈尔大学天文系主任乔纳森·卢宁说:“总之,不是。也就是说,至少据我们所知没有。”
“这永远是一个你能否探测到什么的问题。”鲁宁告诉《现场科学》。“一个不确定。但情况肯定是这样的,有很多恒星在那里搜索过行星,但迄今为止没有一颗被发现。”
卢宁说:“科学家们估计我们银河系中的行星数量与恒星一样多,但这些行星的分布并不均匀。一些恒星——比如太阳,以及大约 40 光年外的红矮星TRAPPIST-1——拥有六颗以上的行星,而其它的可能没有。”
但是,是什么让一颗恒星拥有如此多的行星而其它恒星却独自飞行呢?科学家认为这源于恒星形成的方式。当年轻的恒星形成时,它们通常被一圈尘埃粒子包围。这些粒子相互碰撞形成越来越大的团块,最终形成行星。但并不是所有的年轻明星都这么幸运。
“如果你有一颗恒星,它是由一团星际云形成的,它恰好有一个非常快速的自转,因为该团块正在收缩而不是旋转形成一个圆盘,它可能会分裂成两块甚至更多块并形成一个双星系统或多星系统。”卢宁说。“在这些情况下,如果一个圆盘没有形成,两颗或三颗恒星的系统可能永远不会有行星。”
双星系统在某些情况下可以形成行星——比如开普勒 47 及其三颗行星,但条件必须恰到好处。
“有行星的地方就有双星系统。”卢宁说。“那么这些系统最终会不会将材料分成两块,然后围绕其中一个块形成一个圆盘,或者两个块都形成一个圆盘?是否有被捕获的东西?”
卢宁说:“在更罕见的情况下,一颗年轻恒星充满尘埃的团块可能会旋转得太慢,以至于它只是坍缩成一颗恒星而不会形成一个圆盘。一颗恒星也有可能形成行星,只是因为另一颗恒星的强烈引力将它们弹射出太阳系,或者至少将它们发射得太远而无法被探测到。这可能就是发生在HD 106906 b 行星上的情况,它绕着一个双星系统运行,其轨道偏离其恒星的距离是冥王星距太阳的 18 倍。”
但是 卢宁警告说:“我们对有多少颗恒星拥有行星的了解取决于我们可以检测到的情况。这是因为许多行星都是使用凌日法探测到的,这种方法利用恒星亮度的下降作为行星从它前面经过的信号。”
“我们总是可以看着一颗特定的恒星,然后说,‘好吧,在它周围没有检测到行星,但你知道,也许有一颗行星有点小,而且真的远离恒星运行,并且不会穿过恒星。因此有点隐蔽。这总是有可能的。但更有可能的是,有些恒星周围确实没有行星。”
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