查看完整版本 : 離太陽系最近的系外行星半人馬座α星Bb居然根本不存在

fungsiubun 2015-11-7 09:29 PM

離我們最近的一顆系外行星消失了。不,確切地說,根據日前發表的一份研究報告,曾經作為離太陽系最近的太陽系外行星而引爆話題的半人馬座α星Bb,不過是出現在觀測數據上的“幽靈”而已。
科學家們2012年在英國《自然》雜誌上報告了這顆行星的存在。它的質量約是地球的1.13倍,距離地球約4光年。
半人馬座α星系是離地球最近的恆星群體,為廣大科幻迷們所熟知。《阿凡達》、《變形金剛》、《三體》等科幻作品中都有角色來自半人馬座α星系。
雖然半人馬座α星Bb離它恆星的距離只有水星到太陽距離的十分之一,至少1200攝氏度的熾熱表面應該沒有生命體能夠生存,但在如此近的地方發現和地球質量相似的行星圍繞和太陽相似的恆星公轉,在當時還是引起了巨大的轟動,被譽為劃時代的發現。
而現在,這顆行星居然根本不存在!
原因正如日前出現在收錄科學文獻預印本的在線數據庫arXiv中、並將於近期刊登在英國《皇家天文學會月刊》的論文所指出的,區分背景噪聲和有用的線索之困難程度令人難以想象。
事實上,行星的“消失”並非沒有先例。2005年,波蘭天文學家馬切伊·科納奇基發表成果說,找到了三星系統HD188753擁有一顆類似木星的巨大氣態行星的證據。而根據行星形成理論,三星系統的重力場會妨礙形成如此巨大的行星。因此,這一發現在當時成為天文學界的熱門話題。然而,兩年後,另一個研究小組打算觀測這顆行星,卻沒能找到它,科納奇基的發現被證實是個錯誤。
日內瓦天文台和葡萄牙波爾圖大學天體物理學中心的沙維爾·杜穆斯克等研究人員當初發現半人馬座α星Bb時依靠的是多普勒效應。如果恆星的周圍存在行星,那麼,恆星在引力作用下會出現微小的膨脹,這種變化體現為恆星發出的光的變化,從而能被捕捉到。就像警車駛近的時候,警笛的聲音會越來越高,而警車遠去的時候,警笛的聲音會越來越低一樣,如果一顆恆星正向我們靠近,它發出的光的波長會移向光譜的藍端,反之,如果恆星遠離我們,它發出的光的頻率變低,即移向光譜的紅端。
杜穆斯克當時觀測半人馬座α星B時,發現其光譜有規律地出現紅移和藍移,他們將這種變化解釋為恆星受小型行星引力的影響,以3天為周期發生膨脹。
當時,利用恆星微小的膨脹而推定為存在的行星有幾百顆,個頭都比半人馬座α星Bb要大。為此,一些學者對杜穆斯克的發現持懷疑態度。而這次的研究顯示,因為觀測數據不夠充分,天文學家們曾經“捏造”出了一顆實際並不存在的行星。
可以想象一下我們在聽鋼琴協奏曲時10個音中只有一個音能傳到耳朵里的情形,這樣的話我們可能將巴赫的曲子誤當成貝多芬的曲子。同樣的,發現半人馬座α星Bb的望遠鏡一周只觀測恆星幾次,天文學家因為這些不充分的數據,誤以為那裡存在一顆行星而實際甚麼都沒有。
英國牛津大學專攻天體物理學的研究生維內什·拉傑波爾認為,恆星黑子、觀測裝置的電子噪聲、其他恆星的引力等和行星並無關係的原因也會在恆星表面造成特定的光的變化,而這種變化容易被錯誤地當成是在行星的影響下發生的。
為了證實自己的想法,拉傑波爾用計算機模擬了一顆並不擁有行星的恆星,然後斷斷續續地對這顆恆星進行觀測。當他合成觀測數據時,突然,數據顯示了一顆恆星的存在。
據拉傑波爾介紹,迄今為止科學家們共發現了超過5600顆太陽系外行星的候補,這些天體體積都很大,應該不會出現觀測數據出錯的問題。
開普勒天文望遠鏡發現過不少體積比地球還小的太陽系外行星,但是開普勒對太空的觀測是持續不斷的,它發現系外行星採用的是凌星法,即利用當系外行星經過中央恆星表面的時候,會短暫遮擋一些光線,導致星光看起來變暗的現象,而不是多普勒法,所以應該也不會出現問題。


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