2024年,陈默团队用盖亚卫星测量了四颗星的精确轨道:A1和A2以每250天一圈的速度互转,B1和B2以每300天一圈互转,两对双星则以每265年一圈的速度绕共同质心旋转。“关键是‘轨道共振’,”李教授指着模拟动画,“两对双星的轨道周期接近2:1(265年和530年,注:实际为近似共振),引力干扰相互抵消,形成了相对稳定的‘引力势阱’,把尘埃盘‘兜’住了。”
类比地球上的“三体问题”,HD 的四颗星就像四个精心编排的舞者:A1和A2贴身旋转时,B1和B2在远处“稳住阵脚”,两对双星的引力“拔河”达到微妙平衡,尘埃盘就像被放在平衡木中央的盘子,虽有晃动却不至于坠落。
“但这种平衡很脆弱,”陈默补充,“如果其中一颗星突然‘踩错步’(比如爆发耀斑改变质量),尘埃盘可能被甩出去,或被吸入恒星。HD 能保留尘埃盘到现在(约1000万年,恒星的‘青少年期’),已经是宇宙级的‘幸运儿’。”
四、“寻宝游戏”:在尘埃中寻找“行星胚胎”
确认尘埃盘和缺口的存在后,团队开始了“寻宝游戏”:寻找那个可能存在的“婴儿行星”。
2025年初,他们用韦伯望远镜的近红外相机拍摄HD ,试图直接捕捉行星的光。尘埃盘在红外图像中呈现为淡红色的光环,缺口处却有个微弱的“蓝点”——比周围尘埃亮3倍,温度约零下100℃。“这可能是行星的热辐射,”小雅兴奋地说,“如果它在吸积尘埃,摩擦生热会让它发光!”
但质疑声随之而来:蓝点会不会是尘埃盘里的“团块”(未聚集成行星的颗粒集合)?团队用凌日法(行星遮挡恒星光)验证:如果蓝点是行星,当它经过A星前方时,恒星亮度会下降0.001%。连续三个月的监测显示,亮度确实有周期性微小波动,与蓝点的轨道周期吻合(约200年)。
“200年轨道周期,意味着这颗行星距离A星约30 AU,”陈默计算着,“正好是缺口的位置!如果确认,它就是人类在多星系统中发现的第一颗‘正在形成中的行星’!”
这个发现让团队沸腾了。要知道,此前所有系外行星都发现于单星或双星系统,多星系统因引力复杂被视为“行星禁区”。HD 的尘埃盘却证明:即使在四颗星的“引力漩涡”里,行星依然能“顽强生长”——就像在狂风暴雨中,依然有种子能发芽。
五、“守盘人”的日常:与150光年的“四星家庭”相伴
研究HD 的三年,陈默成了这个“四星家庭”的“守盘人”。他的办公桌上摆着两个模型:一个是四颗小球用线拴成的“四合星”,一个是撒满面粉的“尘埃盘”,中间用硬币抠出个“缺口”。“左边是引力平衡的艺术,右边是行星诞生的温床,”他常对访客说,“我们就像宇宙侦探,从这些模型里找线索。”
观测的日子充满意外。2024年雨季,抚仙湖连续阴雨20天,ALMA望远镜因天线结冰暂停观测。陈默带着团队用云南天文台的2.4米望远镜拍可见光光谱,意外发现尘埃盘里有“旋臂结构”——像银河系的旋臂,暗示行星胚胎的引力正在“梳理”尘埃。“这就像看到孩子在沙滩上堆城堡,还顺手修了条小路,”小雅在日志里写,“宇宙的‘施工队’比我们想象的更勤劳。”
公众对HD 的热情也超出预期。陈默开了个科普账号“四星幼儿园”,用动画讲尘埃盘里的“颗粒大战”:微米级的冰晶像“宇宙弹珠”,碰撞后粘成沙粒,沙粒再抱团变成“小行星”,最后“小行星”们手拉手组成行星。“有个小朋友问:‘行星宝宝会哭吗?’我告诉他:‘如果尘埃不够吃,它可能会‘饿’得变暗,但不会哭——宇宙里没有眼泪,只有引力。’”
六、“四星摇篮”的意义:改写行星形成的“教科书”
HD 的发现,为何让天文学家如此激动?因为它改写了行星形成的“单星中心论”。
“以前我们认为,行星只能在单星周围‘安静长大’,”李教授在学术会议上说,“但HD 证明:多星系统的引力‘乱流’,未必是行星的‘死刑判决’——只要轨道共振达到平衡,尘埃盘就能成为‘避风港’。”
更深远的意义在于对“生命摇篮”的探索。如果多星系统能形成行星,那么宇宙中适合生命存在的“候选地”将大大增加——毕竟,单星系统在宇宙中只占30%,多星系统才是主流。“或许在某个四合星系统里,也有一颗行星,像地球一样绕着‘太阳’转,上面有海洋、大气,甚至生命,”陈默望着巨爵座的方向,“而HD ,就是我们寻找‘宇宙兄弟’的第一张地图。”
此刻,抚仙湖的星空格外清澈。陈默知道,150光年外的HD 仍在旋转:四颗恒星跳着优雅的“双人舞”,尘埃盘像旋转的呼啦圈,中间的“婴儿行星”正悄悄长大。他的团队将继续用韦伯望远镜、ALMA射电阵列追踪这个“四星家庭”,直到看清那颗行星的真面目——或许是一颗岩石行星,或许是一颗气态矮行星,但无论如何,它都将是人类在多星系统中发现的“第一颗行星胚胎”,是宇宙写给地球的又一行“生命密码”。
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