神秘的北落師門b

文/應小紅

神秘的北落師門b

文/應小紅

在秋夜的南方天空中，引人注目的亮星大概只有北落師門和土司空了。而且北落師門是一顆孤獨的星，周圍再沒有其他的比較亮的星，于是北落師門就成了我國大部分地區在秋夜能夠看到的最靠南的亮星。

作為秋夜南天中不多的一顆亮星，北落師門自然受到了極大地重視。在古代，看待一個國家的軍隊是否昌盛，出兵打仗如何，國家是否安寧，都是通過此星占卜得出。

關于北落師門b神秘天體的傳說起于2008年的11月份，當時研究哈勃空間望遠鏡的科學家們宣布在北落師門恒星系統周圍發現了一顆行星正圍繞其公轉，該系統距離地球大約25光年，位于南魚座方向上。這是人類通過哈勃天文望遠鏡第一次直接拍攝到太陽系以外的行星，這個看上去類似“邪王真眼”的星系距離地球25光年。在此之前，那里被認為是一片毫無生機的塵埃云。

北落師門即“軍門”的意思，“師門”指軍門，“北”指方位，“落”是指天之戰場上那些藩落籬笆等布防設施。值得一提的是，漢代長安城的北門就叫做“北落門”，其意義就是來源于這顆“北落師門”。北落師門屬北宮玄武的室宿，同時也是南魚座的主星，距離地球約25.1光年。其視星等為1.16，屬一等星，是除太陽外，在地球上能看到的第18位亮星。

古代波斯將北落師門，畢宿五，心宿二，軒轅十四稱為四大王星，這主要是因為這四顆星距離黃道很近，而且四顆星幾乎均勻的分布在黃道上。

科學家研究新拍攝的圖片發現，北落師門星周圍的碎石帶要比之前預想的更為寬廣，大概距離主星有140至200億英里。在北落師門周圍，距離北落師門133至158個天文單位的地方，圍繞著一圈圓盤狀塵埃云。1998年，人們通過觀測和推測，認為塵埃云中很可能已經產生了行星。

2006年10月，羅切斯特大學的Alice C．Quillen教授預測到了此行星的存在。2008年5月，加州大學伯克利分校的Paul Kalas從哈勃太空望遠鏡在2006至2008年間拍攝的照片中成功找出此行星的位置。該行星的影像于2008年11月13日公布，也是目前唯一一顆通過光學方式發現的太陽系外行星，并命其名為北落師門b。北落師門b的大小約與木星相彷，質量約在木星質量的0.054倍到三倍之間，約海王星的質量到三個木星的質量之間。北落師門b距離北落師門約170億公里，公轉周期約872年。

2011年9月和10月前后，美國科學家使用“阿塔卡瑪大型毫米／亞毫米望遠鏡陣列”觀測北落師門星系，發現圍繞北落師門的行星比原先認為的要小得多。通過ALMA的圖像以及結合計算機的模擬結果，科學家認為，北落師門塵埃環的邊緣效應正是由于受到了來自兩顆行星引力的影響，其中一顆更靠近恒星，而另一顆靠近外圍的塵埃環。計算結果還表明，這兩顆行星都比火星大，但并不比地球大太多倍。

ALMA的研究表明，塵埃環的寬度約為日地距離的16倍，而其厚度約為其寬度的七分之一。該環與其所圍繞的恒星之間的距離，約為日地距離的140倍。

北落師門b是第一顆以可見光直接觀察的系外行星，也是自海王星被預測和發現之后第一個有影像的行星，并且是第一顆根據他與巖屑盤的交互作用而被正確預測到的行星。它也被認為是在我們的太陽系之外曾取得影像的溫度最低、質量最小的天體。

2012年10月，據國外媒體報道，美國宇航局科學家通過哈勃空間望遠鏡的最新觀測發現在著名的北落師門恒星系統中確實存在一顆巨型系外行星，天文學家認為這項發現似乎將已經被宣判死亡的恒星系統“復活”了，同時把這個神秘的天體系統喻為“僵尸的世界”，與以萬圣節為主題相呼應。在此之前，北落師門b天體被認為是一片巨大的塵埃云，很顯然哈勃望遠鏡的最新發現與此結論存在出入。

對于哈勃望遠鏡的觀測，一些天文學家對北落師門b行星的真實存在性提出了質疑，針對研究小組對該天體的亮等報告，有人認為該天體只是北落師門恒星系統中的塵埃云，而事實上斯皮策紅外空間望遠鏡一直無法探測到該天體的紅外信號，懷疑論還提到北落師門b行星處于的軌道速度太快了。但是根據哈勃空間望遠鏡在2004年和2006年對北落師門天體系統的觀測表明，科學家再次探測到了北落師門b的信號。

觀測團隊現在能夠為自己的觀測成果正名并計算出北落師門b的幾條潛在軌道。北落師門b的軌道并非平常普通的橢圓形軌道。作為一顆星際行星，它的運行軌跡更像彗星，而活動的范圍則有木星那么大。衛星最近離主星46億英里，最遠則長達270億英里。北落師門b走完整個軌道大約需要2000年。

觀測小組猜測，導致北落師門b奇怪運動軌跡的形成原因，可能是受到星系內其他類行星物質的影響。這類類行星物質很可能將北落師門b推離主星，讓其飄至星塵帶之外。星塵帶有一處明顯的裂痕，這很可能是還沒有被發現的行星的軌道。現在還沒有明確的證據顯示北落師門b會穿過星塵帶。如果他們的軌道有交集，那么到了2032年，一些宇宙物質會隨著北落師門b的運動進入行星的大氣層。