这颗系外行星从哈勃观测中消失了。现在，我们终于知道为什么了

图解：恒星“北落师门”图源：大卫?德?马丁/ESA/Hubble

哈勃分析（哈勃分析系统）

2004年和2006年，哈勃望远镜曾观测到了一些令人难以置信的东西。它们看起来像是围绕着一颗距离我们25光年名为“北落师门”（Fomalhaut，也称南鱼座α）的恒星运行的卫星。最难得的是，它们在可见光中可直接观测，这在系外行星中实属罕见，一般来说系外行星都太小且光亮微弱，很难被观测到。

这一星体被正式命名为“北落师门b”或“大衮”（闪米特人的农神，造型是半人半鱼），它的发现在2008年被正式公布，并在2012年得到证实。这一行星被认为是一颗气态巨行星，其椭圆轨道的偏心率极高，公转一周大约需要1700年。然而在2014年，天文学家们在研究哈勃先前拍摄的未曾公开的照片时却有了惊人的发现：这颗假定的行星不只是改变了，而且不是说它的轨道和预期不同——而是“大衮”完全地消失了！它原先占据的地方现在什么都没有了。这使得天文学家得出了一个结论：这个斑点根本就不是一颗系外行星，哈勃先前观测到的亮斑可能是一个更为罕见的天文现象——两颗小行星大小的微行星发生了碰撞。

图解：“大衮”完全消失图源：NASA/ESA/P?卡拉斯加州大学伯克利分校

“这种碰撞极其罕见，所以我们居然能观测到一次实属幸运。”来自亚利桑那大学的天文学家安德拉斯?加什帕尔如是说，“我们相信，我们在正确的时间正确的地点，通过哈勃望远镜见证了这一几乎不可能发生的事件。”

确认“大衮”为系外行星的向来不易。“北落师门”是一颗非常年轻的恒星，大约只有4.4亿年，它仍被环形星盘的残余物——由尘埃和气体组成的冰环所包围。这意味着围绕它的行星也非常年轻，因此这些行星还很炙热并向外发射着红外辐射。然而对“大衮”的观测却表明它并没有类似的红外辐射。且它的亮光更偏向蓝色波长，这与现存的行星形成理论相悖。

为了解释这些不寻常之处，天文学家提出一个理论：这颗行星被巨大的尘埃环或尘埃云所包围，这也许是与其他物体，或一颗有巨大星环的较小的行星相撞的结果。甚至有学者提出“大衮”可能是一颗中子星。然而上述的理论都不完善，而且还存在另一个巨大的疑问：“大衮”的轨道似乎穿过了环绕“北落师门”的星环，却没有对其产生引力干扰——正常的行星则会产生干扰。所以天文学家对这个星系进行了持续的观测。

图解：“大衮”消逝的过程图源：NASA/ESA/加什帕尔&里克亚利桑那大学

“我们分析了所有哈勃有关“北落师门b”的档案数据，包括其最近拍摄到的图像，研究表明，也许从一开始，那个位置就从未存在过行星大小的物体。”加什帕尔说到。早在科学家们发现哈勃2014年的数据中没有“大衮”的存在时，加什帕尔和他亚利桑那大学的同事，天文学家乔治?里克就急忙重审了早先的观测数据。他们惊奇地发现，这个星体似乎随着时间推移慢慢地消失了。这一发现与2012年确认“大衮”为系外行星的研究有直接矛盾——该研究表明“大衮”的亮度在前后两次的观测中没有变化。“很显然，“北落师门b”的身上发生了一些不同寻常的事。”加什帕尔说到。

基于他们对这些数据的分析，加什帕尔和里克相信，在2004年哈勃拍下“北落师门b”的第一张照片前不久，一场碰撞发生了。相撞的两个天体的直径都约为200公里（125英里），且它们应该都是有冰和石块组成，就像太阳系的彗星一样。这两颗天体在一场巨大的碰撞中粉身碎骨，之后便慢慢扩大直至消散在宇宙之中。碰撞的早期这一事件曾短暂可见，然而现在碰撞后的微小颗粒对于哈勃来说已经不可见了，所以对其继续追踪观测也不大可能了。

不过，基于收集到的数据，该团队可以确定：“大衮”，或者它的余烬，从未环绕过“北落师门”这颗恒星。它更像是正处在远离该恒星的逃逸轨道上。“这样的轨迹，如果说是一团新近诞生的、受“北落师门”中心恒星辐射影响的巨大的尘埃云所带来的，或许就解释得通了。”加什帕尔说到，“我们的模型就能很自然地解释我们观测到的关于这个星体所在系统的所有独立参数，包括它的膨胀率、消逝过程以及它留下的轨迹。”

该研究被发表于美国国家科学学院刊（PNAS）

BY:MichelleStarr

FY:小北口

如有相关内容侵权，请在作品发布后联系作者删除

转载还请取得授权，并注意保持完整性和注明出处