事實(shí)上,在多恒星系統(tǒng)組成前,恒星系統(tǒng)還可能會(huì)有圍繞著運(yùn)轉(zhuǎn)的伴星。伴星體積一般較小,很難直接被觀察發(fā)現(xiàn)。
以天狼星為例,伴星β則是人類(lèi)最早發(fā)現(xiàn)的白矮星。它體積小,密度大,早在1862年就被天文望遠(yuǎn)鏡觀察到了,但等到完全確定身份判定出是白矮星卻是在1915年。
由于天狼星α亮度非常高,這顆伴星很大程度上在天狼星耀眼的光芒下給掩蓋住了,更多時(shí)候只觀察到了天狼星α。
而在雙星系統(tǒng)中的兩顆恒星中,引力和質(zhì)量更大、更亮的被稱(chēng)為主星,各方面更小的被稱(chēng)為伴星。
二者不僅在恒星亮度上有非常大的差距,包括距離上有時(shí)也相隔甚遠(yuǎn)。部分雙星甚至?xí)N得很近,這導(dǎo)致人類(lèi)觀察十分困難,即便用現(xiàn)代最大的望遠(yuǎn)鏡觀察也很難看清伴星,對(duì)雙星進(jìn)行區(qū)分。
因此此后我們選擇了光譜判定法,通過(guò)光譜分析來(lái)確定主星,這種能被天體譜線(xiàn)判斷出的雙星被稱(chēng)為分光雙星。
另外還有能直接觀測(cè)到的“目視雙星”、周期性變化的“食雙星”、發(fā)生物質(zhì)溢流改變的密近雙星等等。
而早前根據(jù)美國(guó)的一位天文學(xué)家總結(jié)發(fā)現(xiàn),宇宙中大部分的恒星都會(huì)存在伴星,太陽(yáng)也不例外。結(jié)合地球此前遭受到的“地外襲擊”來(lái)看,科學(xué)家們猜測(cè),太陽(yáng)伴星的存在或許會(huì)影響地球的生存環(huán)境和生命變化,從而導(dǎo)致地球爆發(fā)生物大滅絕事件。
雙星滅絕假說(shuō)
在地球歷史進(jìn)程中,有過(guò)許多次滅絕事件,最大的滅絕事件截至今天一共有五次,另外還有一種“周期性大滅絕”。
不同于“物種大滅絕”的是,科學(xué)家們總結(jié)出來(lái)的周期性大滅絕事件一般以2600萬(wàn)年為一個(gè)周期,地球物種會(huì)受到20%-50%左右的滅絕淘汰,其中的幾次便有史詩(shī)級(jí)的滅絕事件,物種毀滅率達(dá)到75%以上。
就像一種神秘力量在控制著地球上的物種生存一般,每隔一段時(shí)間就會(huì)抹除多數(shù)物種,從而讓新物種有生存空間。
不過(guò)生物學(xué)家并不認(rèn)同這種看法,這樣的統(tǒng)計(jì)分析很有可能是方法錯(cuò)誤導(dǎo)致,如果真有周期性事件,原因更多應(yīng)該在于地球。而早前該觀點(diǎn)的最大爭(zhēng)議就在于,太陽(yáng)系中是否有雙星系統(tǒng)的干擾導(dǎo)致了物種周期性滅絕。
宇宙中的恒星系統(tǒng)有三分之二的星系都處于雙星或者多星系統(tǒng)中,為了更加合理地進(jìn)行推測(cè)假說(shuō),科學(xué)家們假設(shè)了太陽(yáng)系中的伴星——涅墨西斯。
就像古希臘的復(fù)仇女生涅墨西斯一樣,每到一個(gè)周期便會(huì)對(duì)地球生物進(jìn)行清洗??茖W(xué)家們認(rèn)為這顆伴星可能是紅矮星或者褐矮星,距離太陽(yáng)在82000個(gè)天文單位左右。
這顆伴星有可能是和太陽(yáng)在同一時(shí)期形成,不過(guò)更多人認(rèn)為這顆伴星是系外天體被太陽(yáng)引力捕獲,成為伴星。
雙星滅絕假說(shuō)推測(cè)認(rèn)為,伴星有2600萬(wàn)年的公轉(zhuǎn)周期,這和地球的周期性滅絕時(shí)間相符合,伴星在引力擾動(dòng)接近奧爾特云帶時(shí),會(huì)把大量的彗星及小型天體帶進(jìn)了太陽(yáng)系內(nèi)部,這讓太陽(yáng)系里的行星都長(zhǎng)期處于隕石彗星轟炸狀態(tài),使得地球上的生物發(fā)生滅絕。
對(duì)于這個(gè)假說(shuō),早前也有人提出過(guò)質(zhì)疑,其表示如果假說(shuō)成立,那么在整個(gè)星系中應(yīng)該有發(fā)現(xiàn)才對(duì)。但事實(shí)上,作為2600萬(wàn)年轉(zhuǎn)回一次的伴星,無(wú)論是質(zhì)量還是光亮都會(huì)比太陽(yáng)小許多,同時(shí)這也是顆暗淡的矮星,自身基本沒(méi)有可見(jiàn)光。
上文也有提過(guò),對(duì)于難以觀測(cè)的恒星便可以使用光譜分析的方法來(lái)對(duì)此進(jìn)行觀測(cè),紅矮星發(fā)出的射線(xiàn)能夠很明顯地被儀器捕捉到。但長(zhǎng)期以來(lái)都沒(méi)有這顆伴星的光譜記錄,因此很難證明這顆伴星的存在,這讓雙星滅絕假說(shuō)難以得到較大的支持。
而唯一一條有可能證明雙星滅絕說(shuō)的線(xiàn)索在一顆處于冥王星軌道,名叫塞德娜的矮行星。這是太陽(yáng)系中最紅的天體之一,它的軌道偏心率非常大,近日點(diǎn)只有76個(gè)天文單位,整個(gè)軌道運(yùn)行軌跡形似一個(gè)長(zhǎng)橢圓。
塞德娜極大的偏心率興許可以側(cè)面證明伴星的存在,當(dāng)處于近日點(diǎn)時(shí),這顆行星會(huì)在近日點(diǎn)被太陽(yáng)引力影響,使得塞德娜的公轉(zhuǎn)軌道和偏心率受到影響。
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