有人说恒星都是双胞胎,那太阳的妹妹

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首先说明一点,并不是所有的恒星系统都是“双胞胎”。根据科学家们的监测和推断,银河系大约亿颗恒星中,有差不多一半属于双星系统,剩余的恒星系统中有很多是“独生子”,还有一小部分为“三星”及以上的多星系统。我们所处的太阳系,其绝对的老大-太阳,是一颗中等质量的恒星,在银河系的恒星家族中非常普遍,截至目前,科学家们还没有发现太阳存在着伴星。恒星系统是单星还是多星,由什么决定?太阳和其它恒星一样,其前身都是一团分布广泛的星云物质,而这些物质基本上都是由上一任大质量恒星,在生命末期通过超新星爆发等剧烈的能量释放过程,将恒星组成的大部分物质抛洒在星际空间中。在不同的星际空间中,由于上一任大质量恒星的质量不同、抛洒过程不尽一致、受周围天体引力影响的程度也不同,所以星云团的规模、形状和质量分布也会存在很大差异。因此,在星云漫长的演化过程中,在引力扰动的影响下,组成星云的各种气体和“尘埃”物质,在运动历程中会出现不同的结果,不过总体上遵循的还是在密度较大的区域率先形成物质聚集中心。随着在该中心聚集物质越来越多,中心区域的温度和压力会越来越大,从而吸引着更多的物质加入这个中心,或者围绕这个中心旋转,继而形成恒星的“雏形”。当核心区的温度和压力达到一定程度后,就会激发氢核聚变反应,从而开启恒星形成的序幕。那么,假如之前星云团的物质分布非常不均匀、而且规模不大,且绝大部分的星际物质分布在一个较小的空间内,那么最终的结果或许只能形成一个恒星,其余的物质最终达不到恒星形成的条件,只能退而求其次,最后聚集成围绕恒星运行的行星。如果星云的规则非常大,在较大的空间尺度内有若干个“力量差不多”的星云密集区,那么最后的聚合结果就是很有可能形成多个恒星,每个恒星之间的距离也不是那么遥远,彼此间的有效引力能够互相影响,那么双星甚至多星系统就这样产生了。“有趣”的双星和多星系统所谓的双星系统,就是在一个恒星系统中,存在着两颗恒星,围绕着它们共同的质心旋转,其中在地球上看来比较亮的一颗我们定义为主星,另外一颗定义为主星的伴星。我们所熟知的天狼星,其实就是由天狼星A和B构成的双星系统,它们之间的距离约为30亿公里,其中天狼星A是一颗质量约为太阳2倍的蓝矮星,B则是一颗质量与太阳相当的白矮星,已经度过了主序期,内部密度极大,亮度很小,用肉眼在地球上我们是看不到的。在距离太阳系较近的区域内,也存在着多星系统,比如距离太阳最近的恒星-比邻星,则是一个典型的三星系统,它是由两颗距离很近的恒星所组成双星系统,外加一颗距离稍远一些的恒星共同组成。在比邻星三星系统中,南门二A和南门二B距离较近,约为35亿公里,比邻星则距离二者较远,约为2.2万亿公里。当然,科学家们还发现了超过三颗恒星的多星系统,比如距离太阳43光年的五车二是四星系统,是两个距离较近的双星系统共同构成;距离太阳光年的参宿三则是一个五星系统,等等。在一个系统中恒星的数量越多,单个恒星的运行规律就越复杂。太阳有“妹妹”吗?昨天观测到的银河系恒星,多数是两个或者以上数量恒星构成的系统,因此,有些人认为,太阳应该存在着一颗伴星,只不过质量较小、距离太阳的距离较远,没有被我们发现而已,这种猜测其实是站不住脚的。如果太阳的“妹妹”质量较小、距离太阳又很远,那么虽然它与太阳之间会存在着万有引力,对二者的运行轨迹产生一定影响,但是万有引力的大小,和距离值的平方成反比,当达到一定程度之后,有效的引力所表现出来的效果就非常微小了。比如,像太阳这么大的恒星,其有效引力范围大约为2光年以内,超过这个数值,那么与太阳之间就不会构成什么双星系统。还有另外两种情况,分别是这颗太阳的伴星刚刚达到恒星核聚变的条件、距离太阳又相对较近;距离太阳较远、但质量较大。这两种情况都有一定的几率与太阳形成双星系统,但是,无论是哪一种情况,通过现代科学天文观测技术手段,都是比较容易观测得到的,毕竟作为恒星来说,其一定会向外发光发热,同时体积和质量都要比行星大得多,我们不可能在这几百年里捕捉不到它的身影。这里再提一下对“复仇星”的猜测。有部分科学家认为,在距离太阳约1光年的奥尔特星云里,存在着一颗质量很小的恒星,即涅墨西斯星。太阳和涅墨西斯星围绕着共同的质心旋转,当它距离太阳较近时,引力会极大干扰奥尔特星云里的小行星和彗星,从而使它们的运行轨道发生偏移,有一部分会向太阳系内部进发,从而造成周期性的小行星密集撞击地球、地球生物大灭绝的现象,因此这颗太阳的伴星也被称为“复仇星”。但是,从现有观测的结果来看,一方面,利用地球上各种类型的天文望远镜,我们都没有在奥尔特星云的范围内,发现有任何恒星存在的有力证据。另一方面,地球历史上的生物大灭绝,也不全是由于小行星撞击地球产生,另外相互之间的间隔也没有严格遵循一定的周期性。所以,太阳存在伴星的说法现在看只能是一种猜测。


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