想象一下星系中那些橫沖直撞的恒星——它們并不會(huì)像臺(tái)球那樣真的撞在一起,但兩顆恒星以極大的相對(duì)速度近距離掠過的情形偶有發(fā)生。從較大的時(shí)間尺度上觀察,恒星們就如同篝火中飛濺的火星,大多數(shù)情況下互不干擾,偶爾會(huì)靠得很近,影響到彼此的彗星云(奧爾特云就是太陽的彗星云)。天文學(xué)家認(rèn)為,在人類的石器時(shí)代,我們的太陽系就曾與另一顆星際恒星“親密接觸”。
夜晚篝火上飛揚(yáng)的火星
來源:網(wǎng)絡(luò)
這位訪客就是肖爾茨星。肖爾茨星是一顆于2013年發(fā)現(xiàn)的恒星,以發(fā)現(xiàn)者的姓氏命名。肖爾茨星有一顆褐矮星伴星,它們?cè)谄呷f年前掠過了太陽系奧爾特云的外部。目前我們尚不清楚,肖爾茨星靠近太陽的時(shí)候,是否給了奧爾特云中的休眠彗星一定的引力推動(dòng),促使它們向太陽運(yùn)動(dòng)。
這種恒星之間的近距離接觸可能會(huì)對(duì)圍繞恒星旋轉(zhuǎn)的行星造成明顯的影響。有時(shí)候,一顆恒星可能會(huì)在相遇過程中帶走原本屬于另一顆恒星的行星,或者丟失自己的行星。我們太陽系現(xiàn)在的樣子可能并不是它本來的樣子,而是經(jīng)此類恒星飛掠事件重塑過后的樣子。
去年,一項(xiàng)研究表明,太陽系中一些小天體的運(yùn)動(dòng)軌跡仍然顯現(xiàn)出受到肖爾茨星飛掠時(shí)引力影響的跡象。而海王星外的柯伊伯帶中,一些類行星體可能來自于太陽形成不久后近距離飛過的另一顆恒星,而非形成于太陽系中。太陽曾經(jīng)歷過一系列與其他恒星的近距離接觸,肖爾茨星的造訪是最近的一次。
奧爾特云(藝術(shù)想象圖)
實(shí)際上,這項(xiàng)發(fā)現(xiàn)純屬偶然。
故事要從天文學(xué)家Eric Mamajek還是美國(guó)羅切斯特大學(xué)的助理教授時(shí)說起。那時(shí),他每年都遠(yuǎn)赴智利首都圣地亞哥使用世界頂級(jí)的望遠(yuǎn)鏡進(jìn)行觀測(cè)。2013年,他在智利觀測(cè)期間,同事Valentin Ivanov向他展示了一個(gè)古怪的結(jié)果:一顆新發(fā)現(xiàn)的恒星(肖爾茨星)似乎完全沒有運(yùn)動(dòng)。恒星相對(duì)太陽運(yùn)動(dòng)的速度可以被分解為視向速度和切向速度。通常,我們可以直接測(cè)量一顆恒星相對(duì)太陽運(yùn)動(dòng)的切向速度,一般用“角秒”作為度量單位,它直接反映了我們所見的星空中恒星相對(duì)位置的微小移動(dòng)。視向速度則不能直接測(cè)得。從我們的視角看,絕大多數(shù)恒星的切向速度都是可以察覺的,而肖爾茨星的切向速度幾乎為零。更加不同尋常的是,肖爾茨星距離我們僅有22光年。
藝術(shù)家對(duì)肖爾茨(Scholz)星(圖中較小較亮的星)及其褐矮星伴星(圖中較大較暗的星)的想象圖。
Credit: 羅切斯特大學(xué),Michael Osadciw
Mamajek立刻意識(shí)到這個(gè)數(shù)據(jù)意味著,這顆恒星要么直沖太陽而來,要么正以相同方向遠(yuǎn)離我們而去。天文學(xué)家們可以通過測(cè)量恒星的紅移量來間接測(cè)定它的視向速度。經(jīng)過計(jì)算,肖爾茨星的視向速度是每秒80千米,正遠(yuǎn)離太陽而去。加之極小的切向速度數(shù)據(jù),天文學(xué)家們很快就推斷出,這顆恒星在七到八萬年前曾從離太陽不到一光年的距離上掠過。
我們知道,距離太陽最近的恒星是半人馬座α星的三星系統(tǒng),它距離我們大約4光年,并不會(huì)對(duì)奧爾特云造成影響。但如果曾有恒星經(jīng)過距太陽1光年的位置,它就很有可能和奧爾特云的外層發(fā)生相互作用。
Mamajek認(rèn)為肖爾茨星可能并不是曾經(jīng)距離太陽最近的恒星。研究者們有可能利用歐洲航天局新近的一批高精度數(shù)據(jù)推算出太陽系歷史上一系列其他的恒星近距離接觸事件。不過目前,榮膺“曾經(jīng)離太陽最近的恒星”這一頭銜的還是肖爾茨星。
那么我們石器時(shí)代的先祖?zhèn)冇锌赡茉?jīng)看到過肖爾茨星飛過天空嗎?實(shí)際上并不太可能。肖爾茨星是一顆紅矮星,這是一類我們已知最暗的恒星。即便它距離太陽最近的時(shí)候(55000天文單位,或0.87光年),它的亮度也只有人肉眼可見的最暗恒星亮度的百分之一。
然而,紅矮星會(huì)周期性地爆發(fā)明亮的耀斑,如果它途經(jīng)太陽旁邊的時(shí)候正好爆發(fā)了耀斑,那時(shí)的人類祖先就有可能看到它。
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