當一顆彗星靠近太陽時，從地球上看，這是一個壯觀而罕見的景象。我們的太陽系充滿了這些小的冰塊，它們在遙遠的奧爾特雲中繞太陽執行。考慮到彗星在這裡的普遍存在，科學家們認為其他行星系統也可能存在彗星。
來自基輔的烏克蘭國家科學院主天文臺（MAO）的天文學家最近在《天文與天體物理學》雜誌上發表了一項關於發現五顆新的系外彗星的成果——即圍繞太陽以外的恆星執行的彗星。他們使用了來自凌日系外行星巡天衛星（TESS）的資料。他們還獨立證實了其他研究人員先前檢測到的一些系外彗星。
在我們的太陽系中，彗星被作為過去的遺蹟進行研究，為地球及其鄰近行星的形成化學提供了線索。它們也是地球故事中一個特別重要的組成部分，因為彗星被認為給地球帶來了水，為我們星球生命的爆發奠定了基礎。
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“我認為系外彗星令人興奮且重要，原因與我們自身太陽系中的彗星重要性相同，”馬薩諸塞理工學院物理學家安德魯·範德堡說，他沒有參與這項新發現。“彗星在太陽系的發展中顯然發揮了重要作用……如果太陽系自身的故事如此依賴系外彗星，我們又如何能在不瞭解它們的彗星的情況下希望瞭解其他行星系統呢？”
這些新發現的系外彗星正圍繞著一顆名為繪架座β星的恆星旋轉，這顆恆星是天文學家研究的熱門物件，距離地球只有約65光年——在宇宙尺度上相當近。繪架座β星（又名繪架座β星）比太陽年輕得多，只有1000萬到4000萬年，而太陽系的年齡為45億年，這使其成為行星系統年輕時期發生的事情的一個有用的快照。這顆恆星被一顆比木星大11倍的氣態巨行星（稱為繪架座β星b）和一個直徑近400億英里的巨大塵埃盤所環繞，這個塵埃盤被稱為碎片盤。
碎片盤代表著行星形成盤的“老年”時代——塵埃和氣體形成像太陽周圍那些完整的行星的複雜舞蹈的後期階段。這些盤通常是混亂和劇烈的場所，岩石和原行星碎片飛來飛去併發生碰撞。這就是系外彗星出現的地方。在像繪架座β星這樣年輕的行星系統中，彗星更頻繁地靠近它們的恆星，因為星盤中的一切都在物體最終穩定到它們最終的配置之前仍在移動。
事實上，這並不是第一次在繪架座β星周圍看到系外彗星——TESS的首次探測是在2019年，早期的研究推斷，繪架座β星實際上有兩組具有不同屬性的系外彗星。新的系外彗星增加了TESS及其前身行星探測開普勒太空望遠鏡在多顆恆星周圍發現的越來越多的系外彗星。雖然這些天文臺不是第一個以某種形式發現系外彗星的天文臺，但它們是第一個透過凌星直接檢測到它們的，即當彗星從前方經過時，我們從恆星看到的光量會出現小幅下降。彗星凌星最早是在2017年在開普勒資料中發現的，與系外行星凌星相比，彗星凌星更陡峭、更不對稱，部分原因是彗星的長尾。
凌星揭示了系外彗星的大小，而其他發現方法可以測量彗星的速度和軌道。當結合在一起時，所有這些資訊提供了更完整的系外彗星情況，即它們是如何誕生的以及它們是如何變化的。建立一個圍繞許多不同恆星的系外彗星凌星的大目錄，將使天文學家能夠揭示資料中的模式，從而可能揭示由行星形成過程引起的趨勢。
臺灣中央研究院天文及天文物理研究所的博士後研究員喬納森·馬歇爾希望，這一波新的系外彗星發現將揭示那些意外變暗的恆星，這些恆星被稱為“小浸星”。來自這些恆星的光會波動，與天文學家在繪架座β星周圍看到的情況非常相似，但波動頻率較低且幅度大得多。“小浸星”也離得更遠，使得天文學家很難（如果不是完全不可能）拍攝照片來進一步調查變暗的原因。“將繪架座β星系統作為模板為我們提供了另一個例子，在太陽系之上……它可以應用於小浸星，以推斷那些更極端的系外彗星系統的內部運作，”馬歇爾解釋道。
系外彗星甚至可能為KIC 8462852（更廣為人知的名字是“博雅吉安之星”）的莫名其妙的變暗提供了一種解釋。博雅吉安之星是以路易斯安那州立大學的天體物理學家塔貝薩·博雅吉安的名字命名的，她是該恆星的發現者。當一個牽強的假設這種變暗可能是外星巨型建築的第一個跡象時，這顆恆星開始出名。博雅吉安本人認為這種解釋更自然，但尚未確定一種解決方案。“我們仍在研究一個可以解釋這顆恆星所有資料的模型，”她說。“在我看來，系外彗星仍然是理論中最好的，但仍然有很多我們沒有很好答案的開放性問題。”
如果從發現更多系外彗星中可以得出什麼結論，那就是它們肯定很常見，至少在像繪架座β星這樣的恆星周圍是這樣。科學家們預計TESS未來會發現更多。範德堡說，TESS的力量來自於它能夠“一次觀察數百萬顆恆星”，這是一種比逐一篩選恆星更有效率的尋找系外彗星的方式。於2021年底發射的期待已久的詹姆斯·韋伯太空望遠鏡也可能為系外彗星提供新的見解。
“不幸的是，我們小組僅在系外彗星科學領域取得了初步成果。然後戰爭就爆發了，”烏克蘭MAO的首席研究員雅基夫·帕夫連科代表這項新成果背後的烏克蘭研究團隊說。“戰爭結束後，我們將繼續。我們要感謝世界上所有在言語和行動上支援我們的天文學家。”