北落師門系統上演「行星騙局」,微行星相撞的塵埃雲冒充行星多年

作者 | 發布日期 2025 年 12 月 19 日 16:28 | 分類 天文 , 自然科學 line share Linkedin share follow us in feedly line share
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北落師門系統上演「行星騙局」,微行星相撞的塵埃雲冒充行星多年

17 年前,天文學家發現夜空最亮恆星之一:北落師門(Fomalhaut)周遭出現無法解釋的明亮物體,初步分析是顆比太陽還巨大的新系外行星,稱為北落師門 B;但最新研究推翻結論,行星「北落師門 B」並不存在,實際上它是 2 顆微行星正面對撞產生的規模驚人塵埃雲。

北落師門是顆相對年輕的恆星,年齡僅 4.4 億歲,距離太陽約 25 光年,也是微行星(Planetesimal)、小行星、彗星劇烈碰撞溫床,彼此像碰碰車相互撞擊彈開,有時則會黏在一起,將塵埃、冰聚集成更大的行星與衛星。

2008 年,科學家利用哈伯望遠鏡在北落師門周圍發現一顆候選行星,稱為北落師門 B,只是 2013 年左右,天文學家注意到北落師門 B 路徑偏離恆星,更像由塵埃雲組成的微小顆粒而非固體行星,最後它還從視線憑空消失,因此天文學家結論該物體是不斷膨脹的塵埃雲,NASA 官方系外行星檔案庫也於 2020 年將北落師門 B 刪除。

2023 年,科學家利用哈伯望遠鏡再次嘗試尋找北落師門 B,卻發現附近位置出現「另一個北落師門 B」,於是科學家將新光源命名為 cs2, 北落師門 B 更名為 cs1,分析表明 cs1 是偽裝成行星的塵埃雲,真面目為 2 顆微行星正面碰撞;同樣地,cs2 也是由罕見微行星碰撞產生。

▲ 北落師門恆星周圍塵埃雲 cs2 形成過程。(Source:NASA

微行星碰撞是年輕行星系統基本演化過程,但很難實時看到,天文學家為何能在如此短時間內目睹 2 起微行星碰撞又引發另一個謎團,之前理論表明每 10 萬年才發生一次微行星碰撞,但 4 項獨立數據分析都說明我們在 20 年內看到 2 次微行星互撞瞬變事件。

科學家推斷,相撞並產生 cs1、cs2 光點的微行星直徑至少 60 公里,可能有 3 億個類似物體於北落師門系統繞軌道運行。

這項發現告訴我們,巨大塵埃雲能偽裝成行星很多年,巨型麥哲倫望遠鏡(GMT)等下一代望遠鏡目標將直接對附近恆星周圍適居帶行星成像,有助區分某物體是短暫塵埃雲還是真正系外行星。

新論文發表在《科學》(Science)期刊。

(首圖來源:加州大學聖芭芭拉分校

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