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hd(恒星系)·描述:一个拥有尘埃盘的四合星系统·身份:巨爵座的一个年轻四合星系统,距离地球约150光年·关键事实:其中一对恒星被一个可能正在形成行星的碎片盘环绕,为研究多星系统中行星的形成提供了独特案例。
第一篇:150光年的“四星舞池”
——hd的尘埃盘与行星摇篮2025年夏夜,云南天文台抚仙湖观测站的穹顶缓缓打开,28岁的天文学家陈默裹着防风的冲锋衣,盯着控制室屏幕上跳动的红外光谱曲线。
山风裹着松针的湿气灌进房间,远处抚仙湖的波浪声像宇宙的呼吸,而他的目光死死锁在巨爵座方向——那里有一团代号hd的“四星系统”
,正用它独特的“尘埃圆盘”
,挑战人类对行星形成的认知。
“陈哥,你看这个!”
实习生小雅举着平板冲进来,屏幕上是一组ala射电望远镜的图像,“尘埃盘的内侧有个明显的‘缺口’,直径差不多是地球到太阳的距离!”
陈默的心脏猛地一跳。
这个“缺口”
意味着什么,他再清楚不过:在太阳系里,小行星带和柯伊伯带的间隙,往往是行星引力“清理轨道”
的结果。
如果hd的尘埃盘真有类似的缺口,那很可能一颗行星正在那里“悄悄长大”
——而这颗行星的“家”
,是宇宙中罕见的“四星舞池”
。
一、“四星共舞”
的意外发现:从“双星错觉”
到“四重奏”
hd的故事,要从20年前的一次“误会”
说起。
2005年,天文学家在巨爵座发现了一对“普通双星”
:两颗质量与太阳相近的恒星(后来命名为hda和b),相距约50个天文单位(au,地球到太阳的距离),像一对手拉手的舞伴,在150光年外的宇宙里缓慢旋转。
最初观测时,人们以为a、b各自是单星,直到用红外望远镜穿透尘埃,才发现a星周围有个模糊的“光晕”
——那是一个直径约200au的尘埃盘,像宇宙里的“呼啦圈”
,环绕着a星旋转。
“当时我们都懵了,”
陈默的导师、60岁的李教授回忆道,“双星系统带尘埃盘不算稀奇,但hd的尘埃盘太‘规矩’了——盘面平整,没有明显的撕裂痕迹,说明四颗星的引力干扰没把它撕碎。”
原来,hd不是简单的双星,而是“四合星”
:a星本身是一对紧密的双星(a1和a2,相距02au,像连体婴),b星也是一对双星(b1和b2,相距08au),两对双星再以50au的距离互相绕转,形成一个“双星套双星”
的四重奏系统。
这种结构在宇宙中极为罕见,就像四个舞者在舞池里分成两组,每组两人贴身旋转,两组之间又保持着优雅的距离。
“最神奇的是尘埃盘的位置,”
李教授指着模拟图,“它只环绕a星(准确说是a1和a2的共同质心),距离a星约20au,正好在两对双星的引力平衡点附近——就像在两组舞者的‘安全距离’内,放了个旋转的托盘,居然没被碰翻!”
二、“尘埃呼啦圈”
的秘密:行星的“原始汤”
陈默团队的任务,就是揭开这个“尘埃呼啦圈”
的秘密。
2023年,他们用ala射电望远镜对hd进行了为期半年的观测,获得了前所未有的细节:尘埃盘由冰晶、硅酸盐颗粒和微量有机分子组成,温度低至零下180c(接近冥王星表面),盘面厚度却只有01au,像一张薄如蝉翼的“宇宙煎饼”
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