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在2004年與2006年間,哈勃空間望遠鏡見到了一項奇蹟,在25光年外的恆星-北落師門(南魚座α)旁似乎有一顆行星繞著它執行,而且它能夠被可見光直接觀測到,對於系外行星來說,這是極度罕見的,因為行星通常太小、太暗而看不見。
該行星的正式名稱為北落師門b或者於2012年確認的名字“大袞星”,它是一顆氣態巨行星,處於高離心率軌道,繞行一圈約需1700年,但是在研究2014年的照片時,天文學家們大吃一驚,雖然原定的行星軌道並沒有改變,但是大袞星逐漸消失在既定的軌道上,其後就再也看不見它了。這讓天文學家們得出結論:它不是系外行星,而是更罕見的景象,“天體”碰撞!
大袞星這樣一顆系外行星的身分一直受到質疑,其中北落師門是一顆相當年輕的恆星,大約只有4.4億歲,它甚至還擁有拱星盤的塵埃環及氣體冰環,這也代表著任何圍繞這顆恆星執行的行星都應該非常年輕,因此會發出溫暖的紅外光,然而並沒有探測到來自大袞星的紅外光,反倒是藍色光異常明亮,這與行星形成的模式不一致。之前為了解釋這奇妙的特性,天文學家曾經提出該行星被巨大的光環或塵埃雲所籠罩,甚至有人提出大袞星根本就是中子星,但都沒有確切的定論。
基於對最初資料的分析,天文學家認為碰撞發生在哈勃拍攝第一張影象之前不久,兩個碰撞的“天體”的直徑大約為200公里,並很可能是由岩石和冰所組成,如同太陽系中的彗星,這兩個物體撞在一起形成了巨大的碎片,且隨著時間的推移,它逐漸放大及消失,而到了現在,這些粒子已經小到無法由哈勃看到,所以也不可能再進一步去追蹤它們。但是藉由這些觀測資料,研究團隊認為這個罕見天體根本沒有在圍繞北落師門,反而是處於脫離北落師門的逃逸路線上。
2004 年,加州大學伯克利分校天文學家 Paul Kalas 和他的同事們透過 NASA 強大的哈勃望遠鏡,驚訝地發現一顆行星圍繞著 Fomalhaut 恆星運動的證據。
隨後他們在《科學》雜誌上發表了這項發現,可知該恆星距離地球約 25 光年,質量約為木星的三倍。詭異的是,這顆“幽靈星球”後來竟然莫名失蹤了。
【想象圖:Fomalhaut b 撞向 smithereens,來自:NASA / ESA】
2004 年的時候,Kalas 藉助哈勃望遠鏡觀察了 Fomalhaut 恆星,結果留意到了影象中出現的一個凌日斑點,這可能是我們對系外行星 Fomalhaut b 的首次成像。
然而根據週一發表在《美國國家科學院院刊》(PNAS)上的新研究,天文學家猜測 Fomalhaut b 可能根本不是一顆行星,而是兩個巨大的小行星碰撞後產生的餘暉。
其理由是研究人員無法找到此等大小的行星所應該具有的紅外特徵,結果這個謎團就這麼持續了 16 年。
亞利桑那大學天文學家、新論文合著者 András Gáspár 表示,學界一直努力嘗試對 Fomalhaut b 進行分類。
作為哈勃望遠鏡的繼任者,詹姆斯·韋伯太空望遠鏡已被推遲到 2021 年發射。在準備期間,Gáspár 下載了哈勃望遠鏡的檔案資料,以期尋得某些被遺漏的細節。
結果發現,Fomalhaut b 的光芒已奇怪地消失。從 2004 年資料中的一抹亮光來看,Fomalhaut b 變成了一顆“幽靈行星”,直到 2014 年徹底不見光。
透過將兩個約 125 英里寬的巨大行星引入計算機建模系統,研究團隊發現了哈勃所見到的特徵與之很好地匹配,意味著那抹亮光很可能是大規模碰撞產生的膨脹塵埃雲。