16光年外流浪恒星或将“亲密接触”太阳系

北京时间1月6日消息,据Universe Today.com网站报道,近日有一个名为HIP 85605的恒星系统引起了科学家们的关注。这是一个双星,由两颗距离很近的成员恒星组成,位于武仙座方向,距离约16光年。之所以会引起关注,是因为德国马克斯普朗克天文学研究所的科因·拜勒-琼斯(Coryn Bailer-Jones)博士在近期发表了一篇论文,如果这篇论文中的观点正确,那么这颗恒星未来在其运行轨道上可能会与太阳系相撞。

16光年外流浪恒星或将“亲密接触”太阳系

我们的太阳系预计将在未来24万年后与一颗编号为HIP 85605的恒星近距离擦身而过,目前这颗恒星距离太阳系约16光年。

16光年外流浪恒星或将“亲密接触”太阳系

太阳系简要结构图。奥尔特云距离太阳约5万天文单位。

16光年外流浪恒星或将“亲密接触”太阳系

相互距离很近的双星系统中,两颗成员恒星有时会发生相撞。

16光年外流浪恒星或将“亲密接触”太阳系

有人提出,当这样的恒星近距离交会发生时,或许可以成为考察研究系外行星的绝好机会。

但也有好消息,那就是根据拜勒-琼斯的计算,这颗恒星并不会直接一头撞向我们,而是会与我们擦身而过,但最近距离仅有大约0.04秒差距(注:天文学上的一种距离单位,1秒差距约等于3.26光年),这大约相当于地球与太阳之间距离的8000倍(用天文学术语来说就是8000AU,或8000个天文单位)。除此之外,此次擦肩而过也不会对地球或太阳系内其他行星围绕太阳的运行轨道产生影响。但最要紧的一点还在于,这一事件还要等上大约24万~47万年之后才会发生!

拜勒-琼斯在发给Universe Today的电子邮件中表示:“尽管每个星系中都有非常多的恒星。但恒星与恒星之间的空间是非常巨大的,因此即便考虑到我们银河系的古老年龄,两个恒星之间直接发生相撞——而不是擦肩而过——的几率极低。”

然而如果从天文学的尺度上看,此次这两颗恒星之间的距离真的已经算是非常接近。从地球观察,任何一个方向上宇宙都延伸超过460亿光年,这还只是我们可以观测的宇宙范围。在这样的空间尺度下,另一颗恒星从距离我们仅有不到50光天的距离上通过,这真的已经算是非常非常接近的距离了。而如果考虑宇宙的时间尺度,不到25万年或50万年之后都属于非常近的将来。

对奥尔特云的扰动

真正让人担忧的是恒星HIP 85605可能会对太阳系外缘的奥尔特云产生何种影响——这是一个围绕太阳系边缘存在的大片冰冻小天体分布的球形区域,其与太阳之间的距离约在2万~5万AU(天文单位)之间,考虑到HIP 85605将在8000AU处通过,这也就意味着其实这颗恒星将从奥尔特云内部穿行而过,这将引发严重的混乱。

一旦扰动发生,大量冰冻小天体将会被踢出太阳系,但也会有很多小天体会向内飞向内太阳系,从而对地球构成威胁。假设到那时候地球上人类仍然存在,那么这将造成很大的困扰,即便这些小天体的扰动过程会在长达数百万年的漫长时间里逐渐显现也是如此。

一般而言,恒星之间的相撞只会发生在双星之间,其中往往有白矮星或中子星参与。拜勒-琼斯表示:“但也有不同的情况,那就是相互距离较近的物理双星。在这样的双星系统中同样可能发生相撞事件,原因是其中一颗恒星随演化进行而体积膨胀,从而对另一颗恒星的演化造成影响。如果是两颗中子星的情况,两者甚至还有碰撞并合并的可能性。”

但同样显而易见的是,从宇宙的时间尺度上来看,恒星相互之间接近是相当平常的。在这项研究中,拜勒-琼斯一共对我们周遭空间内的5万颗恒星进行了考察,这一恒星与太阳的“擦身而过”事件也只是他做出的多项预测之一。

天文事件对地球历史的影响

在所有被考察的5万颗恒星中,只有HIP 85605会在未来24~47万年内运行到距离太阳小于一个秒差距的范围之内。拜勒-琼斯的计算同时表明上一次有恒星如此接近太阳的事件是显微镜座γ星,这是一颗光谱型为G7的巨星,质量为太阳的2.5倍,它在大约380万年前曾经运行到距离太阳仅0.35~1.34秒差距的位置上,当时可能也曾引发奥尔特云的强烈扰动。

在他位于马普研究所的网页上一个有关这项研究的“常见问答”栏目下,拜勒-琼斯表示他研究恒星接近太阳的情况,目的是想了解天文现象对地球可能造成的潜在影响。

他写道:“我对地球的历史感兴趣,而天文事件很显然在其中扮演了重要的角色。但具体而言究竟扮演了怎样的角色,影响的程度有多深,未来将会发生什么?”尽管在过去已经有了一些相关研究,但他认为那些研究是不全面的,比如其中假设恒星之间的运动是相对线性的,这样的做法会得到不精确的结果。

与之相反,拜勒-琼斯在其研究工作中依赖于更新的数据或是对已有数据的重新分析,以期得到更加精确的结果,并对数据中的不确定性进行更严格地限定,这样便可以在结果中估算其概率。

这样做得到的结果便是:恒星HIP 85605有90%的概率会在未来24万~47万年内运行至距离太阳小于一个秒差距的范围内。然而他同时也承认如果此次近距离相遇没有发生,那么再下次的类似机会大约将会在130万年后出现,届时一颗光谱型为K7的矮星GL 710将会运行至距离太阳0.10~0.44秒差距的范围内。

拜勒-琼斯同时也相信欧空局的盖亚探测器将会在未来帮助进一步提升这种预测的精确度。通过对银河系环境的理解和巡天制图,测量每颗恒星的质量和运行速度,科学家们将有能力了解这些恒星围绕星系中心的轨道运行情况,并观察它们是否会出现轨道相交。

利用交会机会考察系外行星?

但在拜勒-琼斯的网页上最有趣的方面或许还在于一种新颖的观点,即将这种近距离的恒星交会视作开展对系外行星探测研究一种捷径。根据现有宇宙学模型,银河系内的大部分恒星可能都有行星围绕运行。

因此如果有一颗恒星运行到距离我们仅有数个秒差距的位置上,甚至是不到一个秒差距的位置上,那么为何不抓住这样的机会对探查围绕那颗恒星运行的行星呢?但拜勒-琼斯认为这个想法可能不太现实,他在网页上这样写道:“飞往一颗距离我们约1秒差距,正以大约每秒30公里的相对速度飞行的过路恒星,其难度一点也不亚于直接飞往距离我们太阳系最近的恒星,后者与我们之间的距离同样大致是1秒差距左右。并且为了等那颗恒星近距离飞过,我们还得等待几十万年的时间。如果我们最终真的能够实现星际航行,那么我不认为我们会去等待那么长的时间。我们为什么要等呢?”

最后,如果说拜勒-琼斯的这项研究提醒了我们什么东西,那就是在我们跟随无数恒星一起围绕银河系中心运行时,我们必须牢记恒星之间的相对位置并非固定不变。那些恒星中的一些不仅会偶然路过我们附近的空间,甚至还可能对地球上的生命造成影响。

不过,考虑到这件事的时间尺度,我们并不需要为此感到担心。等到恒星HIP 85605或GL 710真正运行到距离地球小于一个秒差距的那个时候,我们人类要么已经灭亡,要么就已经技术上高度发达,足以应对这样的情况。

 

转自:新浪科技

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