隨著人類的無線電和電視廣播洩漏到太空,並以光速在銀河系中傳播,我們不禁會猜想,誰可能在收聽——以及他們可能對我們瞭解多少。一個假想的文明如果位於 50 光年之外,並且擁有接收和解碼我們散亂無線電波的技術,將會目睹一顆星球深陷古巴導彈危機之中,1962 年的景象和聲音才剛剛到達他們的探測器。
另一方面,居住在離太陽最近的恆星系統中的外星文明,將更瞭解現代地球生活。那裡的外星人可能正在關注 2008 年美國總統大選的最後幾個月,即參議員約翰·麥凱恩和巴拉克·奧巴馬之間的競爭——我們希望,他們不會因為所有那些負面的政治廣告而對人類做出過於嚴厲的評判。
然而,直到最近,才知曉有行星圍繞著離太陽最近的三顆恆星——比鄰星、半人馬座阿爾法星 A 和半人馬座阿爾法星 B 中的任何一顆執行。現在,一個歐洲研究團隊重新燃起了希望,我們的太陽系確實有附近的鄰居。在 10 月 17 日線上發表於《自然》雜誌上的一篇論文中,該小組報告了一顆系外行星的發現,它圍繞半人馬座阿爾法星 B 執行,距離僅 4.3 光年。(《大眾科學》是自然出版集團的一部分。)
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“半人馬座阿爾法星 B 當然是一個非常特殊的例子,”瑞士日內瓦天文臺的研究合著者 Stéphane Udry 在與記者的電話會議上說。“它是我們隔壁的鄰居。” 第二近的已知系外行星,波江座ε星b,距離是它的兩倍多。
“對我來說,這是十年來的重大發現,”耶魯大學天文學家黛布拉·費舍爾說,她沒有參與這項新研究。“看看它——它是最近的恆星系統。”
但是,這個新發現的世界,按照慣例將被賦予笨拙的名稱半人馬座阿爾法星 Bb,不僅僅是一個統計上的新奇事物。它應該是一個像地球一樣的岩石世界——它的質量可能只有我們星球的 1.13 倍。儘管這個世界太熱而無法支援我們所知的生命,但它的存在表明,在同一行星系統中,可能存在更多位於更溫和軌道上的類地行星。
“這些岩石行星往往成群出現,”費舍爾說。“因此,很有可能在半人馬座阿爾法星 B 周圍還有其他的岩石行星。這些行星將位於更遠的地方,並且可能正好位於宜居帶內。”
當然,這種推測取決於系外行星發現的有效性。這項聲稱的發現正處於最佳天文儀器可探測的邊緣,並且尚未得到其他天文學家的證實。
烏德里和他的同事透過追蹤來自半人馬座阿爾法星 B 的星光中的多普勒頻移,發現了這顆假定的行星——所謂的徑向速度法行星搜尋。軌道行星對其主恆星施加引力;有些行星會非常輕微地加速恆星朝向或遠離地球。日內瓦團隊的HARPS 光譜儀安裝在智利拉西拉天文臺的 3.6 米望遠鏡上,是世界上測量恆星徑向速度微小變化的首要儀器。
行星越小,引力拖拽就越小。而圍繞半人馬座阿爾法星 B 執行的行星,質量大約與地球相當,是已知最小的行星之一。為了提取其微小的訊號,研究人員需要仔細監測和描述恆星的長期活動。就像太陽一樣,磁性太陽黑子成群出現,然後在 11 年週期中幾乎消失殆盡,半人馬座阿爾法星 B 也表現出恆星活動的週期性模式。磁性斑點會改變恆星內部等離子體的對流,進而影響其相對於地球的測量速度。(等離子體湧入的恆星似乎比等離子體後退的恆星更快地向地球移動。)“在半人馬座阿爾法星 B 上,我們有一個大約八年的磁週期,”日內瓦天文臺的主要研究作者 Xavier Dumusque 在電話會議上說。“在不同的活動階段,我們看到的是,您的恆星上會出現越來越多的斑點,這將擾亂您的徑向速度。”
杜穆斯克說,他和他的同事在幾年內對半人馬座阿爾法星 B 進行了 450 多次觀測,以掌握其行為。在減去恆星的軌道運動以及假定的星斑等影響後,剩下的是一個微小的波動——交替的加速和減速,這歸因於一顆低質量行星在 3.2 天軌道上的引力牽引。這顆行星的牽引力對半人馬座阿爾法星 B 的速度貢獻很小,約為每秒 50 釐米,而半人馬座阿爾法星 B 目前相對於地球的速度約為每秒 20 公里。
“這是一個非常難做的探測,”費舍爾說。“我知道瑞士團隊非常謹慎。我對他們很有信心。” 日內瓦小組是第一個在 1995 年發現一顆圍繞類太陽恆星執行的系外行星的團隊,此後又發現了 100 多個新世界。另一位著名的行星獵手,加州大學伯克利分校的傑夫·馬西說,新行星的證據似乎很充分。“如果這顆行星的存在是正確的,我懷疑是這樣,那麼這是一個歷史性的發現,”馬西在一封電子郵件中寫道。“你可以把西瓜籽吐到半人馬座阿爾法星。”
費舍爾指出,她和她的同事最近完成了對他們在智利的的光譜儀的重大升級,他們現在正在努力確定他們自己有限的資料是否能夠幫助證實半人馬座阿爾法星 B 周圍存在行星。與此同時,全球各地的天文學家無疑將以新的興趣轉向我們最近的恆星系統,希望在那裡找到更多的行星,特別是可能孕育生命的行星。“這實際上讓我非常樂觀。我對這個結果感到非常興奮,”費舍爾說。“我希望是我發現的。”