[No.H100]
據(jù)外媒報(bào)道,有時(shí)科幻小說會變成科學(xué)事實(shí)。例如:在《星球大戰(zhàn)》中,盧克-天行者成長在一個環(huán)繞著兩個太陽運(yùn)轉(zhuǎn)的行星世界里�,F(xiàn)在,紐約市的一位青少年發(fā)現(xiàn)了這樣一個繞著兩個恒星運(yùn)行的行星世界。
17歲的布萊恩-吳(Brian Wu)本周在英特爾國際科學(xué)與工程博覽會(ISEF)上介紹了他的發(fā)現(xiàn)。ISEF是由科學(xué)與公眾學(xué)會于1950年創(chuàng)立的。它的2019年大會由英特爾贊助,匯集了來自80個國家的1800多名決賽選手。
講故事的人很久以前就想象過那些繞著遙遠(yuǎn)的恒星運(yùn)行的系外行星世界。30多年前,天文學(xué)家終于發(fā)現(xiàn)了一個這樣的世界。從那以后,他們又發(fā)現(xiàn)了數(shù)千個這樣的世界。這些遙遠(yuǎn)的行星世界大小各異,有些完全不像太陽系中的任何行星。現(xiàn)在,紐約市霍勒斯-曼恩學(xué)校(Horace Mann School)的一名11年級學(xué)生又發(fā)現(xiàn)了一個這樣的世界。
布賴恩整理了新墨西哥州地面望遠(yuǎn)鏡在2008年至2012年間收集的數(shù)據(jù)。這臺儀器在那段時(shí)間里反復(fù)觀察星星。通常情況下,望遠(yuǎn)鏡每兩周左右重復(fù)觀測一次每一顆恒星。每一次,它都會在可見光下為每顆恒星拍一張清晰的照片。布賴恩解釋說,恒星發(fā)出的光譜中有大量被稱為吸收線的暗譜線。當(dāng)恒星發(fā)出的特定波長的光被位于恒星和地球之間的物質(zhì)吸收時(shí),就會產(chǎn)生這些窄而暗的暗譜線。利用這些暗譜線,科學(xué)家可以確定是什么物質(zhì)吸收了星光。那是因?yàn)樗麄冎肋@些暗譜線應(yīng)該出現(xiàn)在什么地方。
但有時(shí)這些暗譜線并沒有出現(xiàn)在它們應(yīng)該出現(xiàn)的地方。相反,它們似乎發(fā)生了位移。如果這些暗譜線向光譜中波長更長的紅端移動,這意味著恒星正在遠(yuǎn)離地球。當(dāng)恒星向地球移動時(shí),這些暗譜線將向光譜中波長較短的藍(lán)端移動。
暗譜線位移得越多,恒星相對于地球的移動速度就越快。這種由運(yùn)動引起的波長偏移被稱為多普勒效應(yīng)。它影響所有波長,包括聲波和微波。
通過監(jiān)測恒星光譜中的暗譜線是如何隨時(shí)間變化的,布萊恩能夠判斷出一顆恒星是否在晃動。如果恒星有規(guī)律地來回?cái)[動——例如,每37天擺動一次——那么這表明可能存在一顆大質(zhì)量的行星或其他大型天體圍繞該恒星運(yùn)行。(引力的相互作用會導(dǎo)致這種晃動。)
在他的分析中,布賴恩把注意力集中在照片中的1100顆左右的黃星上。這樣的恒星最像我們的太陽。在這些遙遠(yuǎn)的恒星中,布萊恩發(fā)現(xiàn)有九顆恒星可能被質(zhì)量接近木星15倍的巨行星環(huán)繞著。另一顆恒星很可能被一顆被稱為褐矮星的天體環(huán)繞著。這類天體又被稱為“失敗的恒星”,因?yàn)樗馁|(zhì)量通常只有木星的15到75倍,不足以成為恒星。其中兩顆恒星實(shí)際上是雙星系統(tǒng)的一部分。這對恒星距離地球很遙遠(yuǎn),但彼此卻非常接近,以至于它們看起來像是一顆恒星。然而,它們的光譜的規(guī)律性變化表明,它們是一對搖擺不定的恒星。
布賴恩最令人印象深刻的新發(fā)現(xiàn)是一顆環(huán)雙星行星。這是一顆圍繞兩顆恒星運(yùn)行的行星世界——就像《星球大戰(zhàn)》中盧克-天行者的家鄉(xiāng)塔圖因一樣。布賴恩發(fā)現(xiàn)了行星引起的小晃動,再加上恒星相互環(huán)繞引起的較大晃動,因而發(fā)現(xiàn)了這顆環(huán)雙星行星。這顆環(huán)雙星行星是第一顆使用多普勒頻移發(fā)現(xiàn)的行星。當(dāng)一顆行星從母星的前面經(jīng)過,就會引起一次小的日食,這種現(xiàn)象可以從地球上的望遠(yuǎn)鏡上觀察到。
布萊恩發(fā)現(xiàn)的環(huán)雙星行星距離地球400到500光年。他的數(shù)據(jù)顯示,這顆環(huán)雙星行星的軌道距離其母星9000萬英里。每隔315天左右,它就會環(huán)繞母星一圈。
從母星擺動的大小來看,這顆新發(fā)現(xiàn)的系外行星的質(zhì)量大約是木星的2.8倍。他指出,這反過來可能意味著這顆行星不適合人類居住。但是,布萊恩說,就像太陽系中的大行星一樣,這顆遙遠(yuǎn)的超級行星也可能有自己的衛(wèi)星。鑒于這顆行星圍繞其母星運(yùn)行的距離,它上面的水可能全年都是液態(tài)的,因此這些衛(wèi)星可能適合生命棲息。這是科學(xué)事實(shí),而不是科幻小說。(騰訊科技編譯/樂學(xué))
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