在恒星世界中,很多知名的恒星都是双星或聚星,而太阳却是颗形单影只的"单身汉"。始终没有发现它会有伴星。 图一: 双星假想图 20世纪80年代,当人们研究6500万年前,恐龙灭绝的原因是,就有人提出过太阳有一颗伴星的假说。这种假说认为,太阳和另一颗质量偏小的恒星组成了一个双星系统。这颗伴星在一个高偏心率的轨道上绕着太阳公转。 在太阳系的外围,有一个著名的奥尔特云。这里聚集了大量由冰和岩石混合形成的小行星。因此这里是彗星的故乡,太阳系所有的彗星都是在这里形成的。著名的矮行星冥王星,就位于这片奥尔特星云的内围。 每2600万年,当伴星公转到离太阳最近的位置时,它的引力摄动了大量的彗星。这些彗星被伴星引力抛射出去,袭击了太阳系内部。而有的彗星就会撞向地球,导致了恐龙的灭亡。对此,人们还给这颗想象的伴星,取了个古希腊神话中的名字:"复仇女神星"(图二)。 图二: 假想中,围绕太阳(黄星)的伴星(红星) 然而,这个假说根本站不住脚。现在的天文学家们根据引力摄动,已经能观测到1.3万光年远的行星。如果在太阳系真有另一颗恒星,哪怕是行星,即使暗到观测不出来,天文学家也能从引力变化中推算出来。何况,恒星是本身会发光发热的天体。连几千光年外的黑洞都能找到,一颗会发光的恒星不可能找不到。 即使是恒星中最暗的红矮星,在区区1.5光年以内,亮度也是非常高的,甚至用肉眼都可以看到。何况还有引力透镜这样的寻找不发光星体的办法。 出现这一假说的原因,还是在于早期观测到的恒星都比较亮,质量偏大,多为双星或聚星,所以普遍认为双星是常态。但其实,容易发现的超巨星和蓝色主序星,因为原始星盘物质多,本身质量大引力捕获天体的能力强,才出现各种来历的双星。 而现在,在距离300光年以内找一颗类太阳型恒星其实并不容易。这些恒星多半是又小又暗的黄矮星和红矮星,还没被我们发现,它们多半都是单星。往往在以往的观测中忽略了。 其实,恒星世界中的单星数不胜数。光是在太阳10光年距离以内的恒星系统就只有10个左右,其中单星就有4个:如大名鼎鼎的巴纳德星,距离我们才6光年,这是颗质量只有太阳约七分之一的红矮星,现在已经发现它至少有2颗行星相伴。 那为什么太阳会没有伴星呢?两个原因: 一是原始星云的质量太小;二是太阳的引力范围有限。 像太阳的近邻: 南门二(大刘的《三体》中虚构的恒星系统的原型),南门二A和B就是在同一片原始星云形成的一对双星。这是在星云质量比较大的情况下,允许形成一对双星。这是在星云质量比较大的情况下,允许形成一对孪生恒星。而太阳星云明显只能形成一个恒星。 其实太阳本有可能有一颗伴星,那就是木星。但木星形成的位置实在离太阳太近了,以至于绝大部分的物质都被中心的太阳吸走了。而木星由于形成时"先天不足",因而只能"降格"为行星了。 除此之外,太阳的引力范围,只有大约4500个天文单位(1个天文单位 1.5亿千米,冥王星约49个天文单位)。在如此有限的距离上,太阳不足以像南门二双星那样,吸引一个像比邻星这样小的红矮星做伴星。所以太阳的"单身"也就不足为奇了。 图三: 太阳引力范围 手机码字不易,想了解更多宇宙奥秘请点赞加关注吧!