北落师门研究进展

文章作者:紫忆 | 2015-12-08
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2008年,人类通过哈勃天文望远镜第一次直接拍摄到了太阳系以外的行星。这个看上去类似“邪王真眼”(Eye of Sauron)的星系距离地球25光年,主星的名字叫做北落师门。北落师门即“军门”的意思,“师门”指军门,“北”指方位,“落”是指天之战场上那些藩落篱笆等布防设施。值得一提的是,汉代长安城的北门就叫做“北落门”,其意义就是来源于这颗“北落师门”。北落师门(Fomalhaut,南鱼座α星)属北宫玄武的室宿,同时也是南鱼座的主星,距离地球约25.1光年。其视星等为1.16,属一等星,是除太阳外,在地球上能看到的第18位亮星。
      在秋夜的南方天空中,引人注目的亮星大概只有北落师门和土司空了。而且北落师门是一颗孤独的星,周围再没有其他的比较亮的星,于是北落师门就成了是我国大部分地区在秋夜能够看到的最靠南的亮星(广东、广西一带的岭南地区则可以看到更亮也更靠南的水委一甚至老人星)。作为秋夜南天中不多的一颗亮星,北落师门自然受到了极大地重视。在古代,看待一个国家的军队是否昌盛,出兵打仗如何,国家是否安宁,都可以通过此星占卜得出。

北落师门
      古代波斯将北落师门,毕宿五,心宿二,轩辕十四称为四大王星,这主要是因为这四颗星距离黄道很近,而且四颗星几乎均匀的分布在黄道上。
      北落师门的光谱分类为A3V,直径约为太阳直径的1.84倍,质量约为其1.9倍,亮度为其15倍。它只有约2到3亿年的年龄,是非常年轻的恒星。作为南鱼座的主星(南鱼座α星)的北落师门亦是全天第18亮星,视星等1.16等,绝对星等1.74等,距离25.1光年。北落师门给人以一种湿润的感觉,是颗A3V型白色主序星。
      根据新拍摄的图片,科学家发现,北落师门星周围的碎石带要比之前预想的更为宽广,大概距离主星有140至200亿英里。在北落师门周围,距离北落师门133至158个天文单位的地方,围绕着一圈圆盘状尘埃云。1998年,人们通过观测和推测,认为尘埃云中很可能已经产生了行星。2006年10月,罗切斯特大学的Alice C. Quillen教授预测到了此行星的存在。2008年5月,加州大学伯克利分校的天文学Paul Kalas从哈勃太空望远镜在2006至2008年间拍摄的照片中成功找出此行星的位置。该行星的影像于2008年11月13日公布,也是目前唯一一颗通过光学方式发现的太阳系外行星,并命其名为北落师门b(Fomalhaut b)。北落师门 b的大小约与木星相彷,质量约在木星质量的0.054倍到三倍之间,约海王星的质量到三个木星的质量之间。北落师门 b距离北落师门约170亿公里,公转周期约872年。

北落师门
      我们的太阳系和北落师门系统的比较。北落师门b是第一颗以可见光直接观察的系外行星,也是自海王星被预测和发现之后第一个有影像的行星,并且是第一颗根据他与岩屑盘的交互作用而被正确预测到的行星。它也被认为是在我们的太阳系之外曾取得影像的温度最低、质量最小的天体。
      2012年10月,据国外媒体报道,美国宇航局科学家通过哈勃空间望远镜的最新观测发现在著名的北落师门(Fomalhaut)恒星系统中确实存在一颗巨型系外行星,天文学家认为这项发现似乎将已经被宣判死亡的恒星系统“复活”了,同时把这个神秘的天体系统喻为“僵尸的世界”,与以万圣节为主题相呼应。在此之前,北落师门b天体被认为是一片巨大的尘埃云。
      观测团队现在能够为自己的观测成果正名并计算出北落师门B星的几条潜在轨道。北落师门B星的轨道并非平常普通的椭圆形轨道。作为一颗星际行星,它的运行轨迹更像彗星,而活动的范围则有木星那么大。卫星最近离主星46亿英里,最远则长达270亿英里。北落师门B星走完整个轨道大约需要2000年。观测小组猜测,导致北落师门B星奇怪运动轨迹的形成的原因,可能是受到星系内其他类行星物质的影响。这类类行星物质很可能将北落师门B星推离主星,让其飘至星尘带之外。星尘带有一处明显的裂痕,这很可能是还没有被发现的行星的轨道。现在还没有明确的证据显示北落师门B星会穿过星尘带。如果他们的轨道有交集,那么到了2032年,一些宇宙物质会随着北落师门B星的运动进入行星的大气层。


 

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