北落师门β，被尘埃遮蔽的系外行星还是尘埃本身？
北落师门β是“从未有过的星球”吗？天文学家们持续对这一天体及其周边天体的性质进行研究讨论，推测它可能不是行星，而是大规模碰撞产生的膨胀尘埃云。
（图源：美国国家航空局）
2006年，天文学家在25光年外发现了一颗行星，它围绕着明亮的南鱼座α星——恒星北落师门运行。但后续观察显示，情况并非如此简单。
近期，亚利桑那大学的安德拉斯格帕斯拉和乔治·瑞克利用以前没有的科研和计算机模拟技术，在美国国家科学院发表观点，认为北落师门β根本不是行星——只是一个曾经的巨大小行星撞击后形成的尘土飞扬的遗骸。
（图解：一位艺术家创作的概念图，显示了剧烈的小行星碰撞可能导致我们所看到的北落师门b尘埃云；图源：美国国家航天局/欧洲航天局/科恩·梅瑟）
北落师门β之谜
自1993年以来，北落师门星系一直是人类进行系外行星搜索的目标。一方面是因为它的年龄相对于我们可观测的宇宙内其他天体而言很年轻——只有4.4亿岁。另一方面是因为它辐射的红外线比与它类似天体正常辐射要高得多。随着时间的推移，人们拍摄到了围绕北落师门恒星的“索伦之眼”——暖尘环更清晰的图像。这个薄薄的环暗示着，巨大的引力星球会随着时间的推移逐渐形成其核心结构。
但当加州大学伯克利分校的保罗·卡拉斯和他的同事们在2005年探寻到北落师门β的踪迹时，发现它并不是那些可疑的引力星球。哈勃太空望远镜的图像显示出一个距离恒星约115天文单位的移动可见光点。它距离恒星约等于柯伊伯带远处与太阳之间的距离。
光点移动证明它不是背景星。不过，在之后的红外观测中，它消失了。这表明它的质量很小。事实上，一些红外观测的精确度不足导致了它被忽略，以至于天文学家们开始怀疑之前发现的可见光是否真的来自于行星。
卡拉斯说：“毫无疑问，北落师门β是哈勃太空望远镜有史以来最有趣的发现之一，也是系外行星科学史上最难探测的任务之一。”
（图解：近日一个国际研究小组利用阿塔卡马大型毫米波╱亚毫米波阵列(ALMA)拍摄到最详细的“北落师门”恒星系统，就像电影《魔戒》里的“索伦之眼”。“北落师门”围绕着一圈椭圆状尘埃云。）
研究旧观测结果，提出新的猜想
天文学家们很快意识到，仅仅用普通的行星散射其主星的光线的理论并不能解释这一现象。很快，他们提出了两种不同的假设。
这个天体是一个笼罩在尘埃中的小星球，或者甚至是一个最近诞生了卫星系统的星球。
这个天体可能根本就不是一颗行星，只是最近一次天体剧烈碰撞产生的短暂的尘埃。
2013至2014年间，加斯帕尔和瑞克对第二种情况进行了修正，他们分析了之前间哈勃望远镜拍摄到但并未对公众公开的图像，获取了总数达到7张的相关观察影像，这些是哈勃望远镜在2004至2014年期间捕获的。他们跟踪了十年来这一天体的运行，发现它似乎正在逐渐脱离原有的运行系统，且轨迹因此而逐渐拉长。他们还发现，到2014年，这个天体已经淡出了人们的视线。
（图解：左边是哈勃望远镜拍摄的北落师门星系的图像；明亮的恒星被一个掩星盘遮住了，这样就可以在没有恒星眩光的情况下看到系统的其余部分。右边是基于一个巨大的小行星碰撞过程中产生正在膨胀和消失的尘埃云的模拟示意图。图源：美国航天局/欧洲航天局/亚利桑那大学A·加斯帕尔和G·瑞克）
加斯帕尔说：“观测到的情况和该物体行星模型并不完全相同。”因此，他和瑞克猜测模拟这是两颗两颗直径都超过200公里（125英里）的大型小行星发生了壮观的碰撞，当较大的碎片基本上维持原有的轨道运行时，恒星辐射的压力吹散了较小的尘埃粒子，使这个天体有向外扩散的外观。
总的来说，行星撞击行程尘埃云的假说比尘埃笼罩行星的猜想更好地解释了这一天体的运行轨迹，但两者之间的差别很小。
运气，让天文学家观测到北落师门β
卡拉斯说：“安德拉斯·加斯帕尔有一个令人记忆深刻的天体运动模型，模拟了两颗小行星碰撞会发生的情景。”但也必须认识到，这种情况的发生的概率很小，需要一些幸运的巧合。
“目前的天体运行系统中大部分的行星系统都是在4.4亿年前完成的，”加斯帕尔这样解释他们的行星碰撞假说，“半径超过100公里的天体，即使在比较年轻的星系中都比较罕见。”
“但如果这样的事件很罕见，那么天文学家刚好捕捉到这一事件发生的可能性有多大呢？”卡拉斯说，“可能行星碰撞、产生北落师门β尘埃云这一现象，每10万年只有10年会出现。”事实上，加斯帕尔和瑞克计算出，这一碰撞刚好发生在我们第一次观察到北落师门β前39天，卡拉斯说：“当我把哈勃太空望远镜对准北落师门时，我难道不是世界上最幸运的天文学家吗？”
加斯帕尔承认：“概率太低，是在发现北落师门β后最初几年，行星碰撞产生尘埃云的假说仍不被主流科学家们承认的原因之一。”尽管如此，他认为尘埃云能解释所有观测到的结果，“有时候你能幸运地观察到一个罕见的事件。”
哈佛大学和史密森学会天体物理学中心的斯科特·肯扬说：“这个模型是可信的，能科学合理地解释我们观测到的结果。”他过去也提出过类似的想法，但他也承认，这个模型的成立需要运气的加持。
在有些情况下更容易发生剧烈的碰撞，比如，如果有一个巨大的行星吸引着这个巨环，也许它们会对柯伊伯带运行系统中的天体产生影响，增加其发生碰撞的可能。不过在没有更多数据支撑的情况下，我们很难知道到底情况如何。
我们需要更多的数据
卡拉斯说：“尘埃云假说现在依赖于哈勃望远镜七年前的一次观测。我希望哈勃太空望远镜在2020-2021年重新观测北落师门，以验证尘埃云假说。”
（图解：老艺术家对有争议的系外行星北落师门β创作的概念图示，一个尘埃环环绕着这个星球。这颗行星仍然可能存在，只是它被尘埃所笼罩。图源：欧空局/哈勃，康梅瑟、卡萨达和克里斯滕森）
“我当然不会介意我们的模型被证明是错误的，”加斯帕尔说。就他而言，他认为尘埃云已经消散很多，以至于哈勃望远镜观测不到了——但这并不意味着我们就不应该去尝试观测它，因为即使没有显示物体的图像也能提供给我们更多有用的信息。
同时，他还将利用计划在2021年发射的詹姆斯·韦伯太空望远镜对北落师门星系系统放射的红外线进行更深入的观察。他指出：“随着新的观测技术手段的提升和更多相关数据资料的获得，科学也不断深入发展。”
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选文：天文志愿文章组- Pluto Jupiter
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参考资料
1.WJ百科全书
2.天文学名词
原文来自：（https://skyandtelescope.org/astronomy-news/enshrouded-exoplanet-or-puff-of-dust-the-nature-of-fomalhaut-b/）
百度百科-北落师门：
（https://baike.baidu.com/item/%E5%8C%97%E8%90%BD%E5%B8%88%E9%97%A8/66009?fr=aladdin）
3.科技工作者之家——北落师门“僵尸行星”谋杀案：（https://www.scimall.org.cn/article/detail?id=1488335）
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