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与“过去”
hdb距离地球88光年,这个数字在赵明看来,比它的“烫疤”
更魔幻。
“光走88年才到地球,所以我们现在看到的hdb,是它88年前的样子。”
赵明在科普讲座上常这么说,“88年前,中国还在民国时期,爱因斯坦刚发表广义相对论,而它已经在那个黄矮星旁边转了无数圈,用磁场给恒星‘烫疤’。”
这个距离也让观测充满挑战。
88光年不算远,但恒星的角直径太小(在地球看只有0001角秒),想直接拍到恒星表面的“热点”
,相当于用千米外的望远镜看清一枚硬币的花纹。
团队不得不借助“凌日法”
:当行星转到恒星前方(凌日),会遮挡部分星光,同时通过光谱分析恒星大气的成分变化——就像透过水杯看太阳,能发现水里的杂质。
2022年5月的一个深夜,凌日如期而至。
赵明团队用智利甚大望远镜的“光谱偏振仪”
,捕捉到恒星光谱的细微变化:镁线不仅偏移,还出现了“分裂”
——这说明恒星表面的气体在被行星磁场“拉扯”
时,产生了多普勒效应(一侧靠近地球蓝移,另一侧远离红移)。
“就像你拉着一根弹簧的两端来回晃,弹簧中间会扭出螺旋纹。”
赵明解释,“行星的引力拽着恒星表面的气体,让它们跟着行星公转,于是光谱线就‘分裂’了——这是行星磁场与恒星磁场‘拔河’的直接证据!”
更直观的证据来自x射线观测。
nasa的钱德拉x射线天文台数据显示,每当hdb转到恒星侧面(磁场相互作用最强时),恒星的x射线亮度会增加30,就像被行星“戳”
了一下,局部加热到几百万度。
“那个‘热点’的直径约300万公里(地球直径的20倍),温度比恒星表面高5000c,”
小林指着x射线图像,“像恒星脸上贴了块烧红的铁。”
四、科学家的“侦探游戏”
:从质疑到确认的三年hdb的发现并非一帆风顺。
2020年团队第一次公布“行星诱发恒星活动”
的猜想时,同行们投来怀疑的目光。
“磁场作用能强到在恒星表面留疤?”
美国普林斯顿大学的史密斯教授在邮件里写道,“我赌10美元,那是恒星自身的黑子,周期巧合而已。”
“我们得做更精细的观测。”
赵明咬着牙,申请了哈勃望远镜的“时间分配”
。
2021年,哈勃的“宇宙起源光谱仪”
对准hd,连续观测了20个公转周期。
结果让所有人闭嘴:光谱的凸起不仅周期稳定,连“形状”
都不变——如果是黑子,会随恒星自转而移动,而hdb的“烫疤”
始终固定在恒星表面的同一位置,像被钉在那里。
“就像你用图钉在气球上扎个洞,洞的位置不会变,除非气球破了。”
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