你從未見過的恆星星系,奇怪之極,前所未有

據《科學》雜誌以及《天文物理期刊快報》的相關文章指出,天文學家在距離地球1300光年的位置發現了一個奇特的恆星系統,一顆恆星被3顆行星環繞著,其中距離恆星最近的行星旋轉帶跟另外兩顆行星的旋轉帶近乎呈90度垂直。他們把這個星系命名為GWOrionis。造成這樣奇特的行星運轉現象的可能,據推測,也許是因為存在一顆未被觀測到的行星影響了這顆行星的運轉軌跡。

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研究人員發現了一個前所未有的恆星星系,帶有三顆行星。這一星系的特殊之處在於,它有三個行星旋轉帶,而最中心的那條旋轉帶似乎偏離了軸線,與另外兩個旋轉帶交叉著。

詳情如下。

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恆星芭蕾,舞動太空

我們太陽系的運轉呈現出驚人的秩序,就像組成小行星帶和柯伊伯帶的物質一樣,太陽系的行星旋轉帶的軸面相當平直。很顯然,在被宇航員觀測到的其他恆星系中,大部分都有類似的結構。由於引力作用和位移作用,塵埃與大氣圍繞著不同的星星,形成星盤狀的環繞帶。在物質吸積作用下,這些塵埃與大氣才形成行星和衛星。

據《科學》(Science)和《天體物理學雜誌快報》(TheAstrophysical JournalLetters)刊載資料顯示,天文學家首次發現了一個與眾不同的星系,它的星盤軌道不同於一般星系那樣平直。該星系被稱為GWOrionis,距地球約1300光年,有三顆圍繞彼此軌道執行的恆星。為了更好地瞭解這一星系結構的原理,十一年來,科學家們藉助甚大望遠鏡(VeryLarge Telescope,縮寫為VLT)和阿塔卡馬大型毫米波/亞毫米波天線陣(ALMA)進行觀測,同時還進行了各種計算機模擬測算。

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研究小組發現,最靠近該星系中心位置的兩顆恆星彼此繞行,它們之間僅相距一個天文單位(AU),這也是地球太陽之間的距離;而距離較遠的三顆恆星則繞著另外兩個天體旋轉,距離約八個天文單位。

研究人員對該星系結構的兩種解釋

這三顆恆星的軌跡描繪出複雜的引力之舞,軌跡將行星盤分為三個不同的環,且每個環的方向各異。最內層的環偏移角度最大,幾乎垂直於星盤的其餘部分,並且該環的塵埃數量足以形成30個地球。第二個環距星系中心點約185個天文單位;第三個環則距離中心340個天文單位,是有史以來最大的行星盤。

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基於這些觀察,研究人員提出了兩種不同的理論來解釋GWOrionis星系的奇怪結構。第一種理論認為,三顆恆星之間的引力作用足以解釋這一現象;而第二種理論則認為,在第一個星盤與第二個星盤之間的空間中,隱藏著一顆不可見的行星。

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(藉助甚大望遠鏡和阿塔卡馬大型毫米波/亞毫米波天線陣的觀測結果,上圖再現了GWOrionis星系的星盤結構和恆星軌道。三個偏移的星盤用橙色顯示,而透明部分表現的是連線不同星盤的低密度塵埃空間。)—圖源:?Krauset al., 2020; NRAO / AUI / NSF

第二種理論的提出者Nienkevan derMarel表示:“我們的模擬結果表明,僅憑三顆恆星的引力作用無法解釋所觀測到的巨大偏差。我們認為,在這些星環之間必定存在一顆行星,只有這樣才能解釋星盤的偏移。這顆行星很可能砸入了塵埃空間,並且影響了現存的內外星環的位置。”

毫無疑問,天文學家將繼續密切關注GWOrionis,希望對這一奇特星系有更多的瞭解,並最終找到那個假想的行星。以上兩種截然不同的理論還表明,宇宙中可能還存在其他違背常理的行星盤。

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(藝術性視野下的GWOrionis星系)—圖源:?ESO/ L. Cal?ada,Exeter / Kraus et al.

相關知識

星系(英語:Galaxy)是由恆星、恆星遺骸、星際氣體、塵埃和暗物質等組成,並受到引力繫結的系統。Galaxy這個詞源於希臘 galaxias(γαλαξ?α?),字面的意思是''銀河''(請參考銀河系)。星系的大小從只有幾億顆(10)恆星的矮星系到擁有上兆顆(10)恆星的巨大星系,都繞著其質量中心執行。

星系根據在視覺上的型態分類為橢圓 、螺旋或不規則。許多星系被認為在它們的中心有超大質量黑洞。銀河系中心的黑洞,被稱為人馬座A*,其質量是太陽的400萬倍。截至2016年3月,GN-z11是觀測到的最古老、最遙遠星系,距離地球的同移距離是320億光年,觀測到在大爆炸之後僅4億年它就存在了。

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2016年釋出的一項研究報告,修正了可觀測宇宙中的星系數量,從之前估計的2000億(2×10)建議增加為2兆(2×10)或更多,並且就整體而言,估計恆星的數量多達1×10顆(比地球上所有的沙粒還要多的恆星)。大多數星系的直徑在1,000至100,000秒差距(3,000至300,000光年),並且相隔距離的數量級在百萬秒差距。做為比較,銀河系的直徑在30,000秒差距(100,000光年),與它最近的大星系鄰居是相隔78萬秒差距(250萬光年)的仙女座星系。

by:YannContegat

FY:馬珂

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