上回我們介紹了一顆突然“消失”的恒星(N6946-BH1),說它“突然”是因?yàn)閮H僅幾個(gè)月,它便在可見光波段從我們的視野中徹底消失了。幾個(gè)月的時(shí)間對(duì)于一顆恒星來說,幾乎就是一瞬間,所以天文學(xué)家把這種短時(shí)間內(nèi)的亮度變化稱為“瞬變”。對(duì)于這種瞬變現(xiàn)象,雖然科學(xué)家拿出了“失敗超新星”以及“拋射物質(zhì)遮擋”等原因做解釋,但是如果 3 顆“恒星”在一小時(shí)內(nèi)同時(shí)消失,科學(xué)家們又該如何應(yīng)對(duì)呢?
上世紀(jì)五十年代,天文學(xué)家在對(duì)比巡天照片時(shí)發(fā)現(xiàn)有張照片中的恒星突然少了三顆,更奇怪的是用于對(duì)比的兩張照片的拍攝間隔還不到一個(gè)小時(shí)。
在之后的 71 年里天文學(xué)家又進(jìn)行了多次觀測,包括 2023 年加那利大型望遠(yuǎn)鏡的兩次深度曝光,始終未能捕捉到那三個(gè)光源。
說實(shí)話,如果是一顆恒星不見了還好說,就算是三顆恒星上回我們也說過,但是在這么短的時(shí)間里同時(shí)“消失”三顆恒星,這著實(shí)有點(diǎn)匪夷所思了。
現(xiàn)如今的巡天項(xiàng)目各種各樣,有位于太空的蓋亞望遠(yuǎn)鏡,也有基于地面的斯隆巡天。巡天是一種對(duì)天空進(jìn)行拉網(wǎng)式掃描的觀測方式,相當(dāng)于對(duì)天上的每一個(gè)光源進(jìn)行“普查”。雖然費(fèi)時(shí)費(fèi)力,但是結(jié)果十分有用,很多天體和大尺度結(jié)構(gòu)都是在這種巡天項(xiàng)目中發(fā)現(xiàn)的。
其中最早的大型巡天項(xiàng)目,應(yīng)該要數(shù)上世紀(jì)五十年代由美國國家地理學(xué)會(huì)資助的帕洛瑪天文臺(tái)巡天一期(POSS I)。從 1949 年 11 月 11 日的首張照片,到 1958 年 12 月 10 日完成最后拍攝,將近 10 年的時(shí)間里帕洛瑪巡天一共拍攝了將近 2000 組照片。
為記錄天體的顏色信息,當(dāng)時(shí)每次拍攝會(huì)先拍一張紅色感光照,再拍一張藍(lán)色感光照。某天有人發(fā)現(xiàn)其中一組的紅藍(lán)照片有點(diǎn)對(duì)不上,藍(lán)色照片上少了三個(gè)光源,而且是非常明亮的光源。從光源特征來看,三個(gè)亮點(diǎn)呈現(xiàn)出規(guī)則的圓形,這說明它們的位置相對(duì)穩(wěn)定。為什么呢?因?yàn)槿绻鼈兿鄬?duì)地球運(yùn)動(dòng)明顯,那么在照片長時(shí)間的曝光過程中這些亮點(diǎn)應(yīng)該會(huì)被拉長變形。
因此我們首先可以排除一些近地物體,比如小行星、隕石,包括飛機(jī)等。那它有沒有可能是處于地球靜止軌道上的同步衛(wèi)星呢?
同步衛(wèi)星由于和地球自轉(zhuǎn)保持同步,所以它的位置相對(duì)地面觀測者來說是固定的。當(dāng)它反射太陽光時(shí),其在照片中的亮度確實(shí)也和恒星類似。并且一旦它轉(zhuǎn)過了反射角度,觀測者立馬就看不到了,這種情況確實(shí)可以造成類似的瞬變現(xiàn)象。
但是注意,這兩張照片拍攝于 1952 年,而第一顆人造衛(wèi)星直到 1957 年才發(fā)射升空,那個(gè)時(shí)候一期巡天工作已經(jīng)基本完成了,所以這些亮點(diǎn)不可能是人造衛(wèi)星造成的。說到這不禁讓人想到,如今太空中的近地軌道早已遍布各種人造物體,這也使得帕洛瑪巡天的影像資料顯得彌足珍貴。
總的來說,這三個(gè)光源在排除了近地可能性后,無論是形狀還是亮度,它們都與附近的恒星十分相似。而且這三個(gè)亮點(diǎn)位于的是天鵝座東北區(qū)域,距離銀河盤面不到 1 度,幾乎就在銀盤上。而銀河系的恒星大部分都分布在銀盤附近,因此這三個(gè)亮點(diǎn)是恒星的可能性還是比較高的。
一顆恒星從宇宙中消失,通常是因?yàn)樗叩搅松谋M頭。但是我們知道,恒星的演化過程一般是以“億年”為單位,即使是大質(zhì)量恒星,壽命往往也有千萬年。總之恒星的熄滅對(duì)人類來說是個(gè)極其漫長的過程。
除非我們看到的星光并不是恒星正常情況下發(fā)出的,而是某種爆發(fā)。比如一顆河外星系的恒星,距離我們非常遠(yuǎn),原本根本看不到它,但是當(dāng)它爆炸成超新星時(shí),它的亮度會(huì)突然指數(shù)級(jí)增加。假如這時(shí)候正好被相機(jī)拍到的話,它就有可能被當(dāng)成是銀河系內(nèi)的普通恒星。等之后再拍照片的時(shí)候,爆炸已經(jīng)結(jié)束了,所以這顆恒星看起來就像消失了一樣。
但是問題是對(duì)于超新星爆發(fā)來說,它的變暗過程至少也要持續(xù)幾天、甚至幾周。而這兩張照片從拍攝時(shí)間可以看出,一張拍攝于 7 月 19 日 8 點(diǎn) 52 分,另一張拍攝于 9 點(diǎn) 48 分,間隔還不到一個(gè)小時(shí)。更何況這三顆星還是同時(shí)“熄火”的,所以可以認(rèn)為它們的消失肯定不是簡單壽終正寢的原因。
恒星沒死,那會(huì)不會(huì)是某顆恒星的噴射物把三顆恒星擋住了呢?上回說了,這種程度的遮擋即使把恒星自個(gè)兒噴歇菜了也不一定能遮嚴(yán)實(shí),更別說三顆恒星了。而且上回說的那種兩顆恒星合并導(dǎo)致的物質(zhì)拋射,時(shí)間上也得個(gè)把月,同樣是個(gè)漫長的過程。
事到如今,除了噪聲、設(shè)備等問題外,還有什么可能性能解釋三個(gè)光源同時(shí)消失這件事呢?這次我們從邏輯出發(fā),從頭屢一下這個(gè)事。
首先,這三個(gè)光源同時(shí)變暗肯定不是三個(gè)獨(dú)立事件的巧合。因?yàn)榫退闶菃我还庠?,在這么短的時(shí)間里突然消失都是很罕見的事,更別說三個(gè)了,更別說它們還是緊挨著。不管怎么想,說它們之間一點(diǎn)關(guān)系沒有,論誰都很難相信。所以我們有理由斷定,這三個(gè)光源的亮度變化是因?yàn)槟硞€(gè)共同原因造成的,這點(diǎn)沒問題吧?
既然三個(gè)光源之間存在某種協(xié)調(diào),那這種協(xié)調(diào)的最快速度就是光速。而它們從亮到暗這個(gè)變化過程發(fā)生在大約 50 分鐘內(nèi),這意味著這三個(gè)光源的實(shí)際間隔最大不超過 50 分鐘光程,換算下來大概 6 個(gè)天文單位,差不多就是木星到太陽的距離。
然后上下兩個(gè)光源在圖像中相距大概 10 弧秒,由此可以推算出這三個(gè)光源距離我們最多不超過 2 光年。因?yàn)槿绻^了 2 光年,那么意味著 10 弧秒的角度間隔就超過了 6 個(gè)天文單位,那么光源之間就無法建立因果關(guān)系。
綜上可以得出:這三個(gè)光源距離地球不到 2 光年,相互間隔在 6 個(gè)天文單位之內(nèi)??墒浅柾饩嚯x我們最近的恒星比鄰星,距離也都超過了 4 光年。所以可以得出結(jié)論:這三個(gè)光源不可能是三顆恒星。
到這里我們似乎得出了兩個(gè)相反的結(jié)論:通過天文現(xiàn)象判斷它們很可能是恒星,而根據(jù)邏輯推理它又不可能是恒星。如此矛盾的結(jié)果,我們?cè)撊绾问呛媚兀繉?duì)此天文學(xué)家卻表示:或許兩者都對(duì)。
研究人員給出了一種可能性,就是這三個(gè)亮點(diǎn)可能來源于同一個(gè)光源,它們是由引力透鏡效應(yīng)造成的三個(gè)像,就像著名的“愛因斯坦十字”那樣。
假如背景光源位于銀河系內(nèi),那光源可能是顆大質(zhì)量恒星,然后它到我們的視線上受到了某種引力干擾??赡苁悄撤N天體,也可能是某種復(fù)雜的質(zhì)量分布,總之前景質(zhì)量導(dǎo)致了背景的光源產(chǎn)生了三個(gè)引力透鏡的像。之后一旦前景質(zhì)量的環(huán)境發(fā)生了變化,引力透鏡的像也就隨之消失了。
假如背景光源不在銀河系內(nèi),而是位于河外星系。那么如此高的亮度代表它不是普通的恒星,而更像是某種爆發(fā),比如超新星爆發(fā)、中子星合并以及伽馬射線暴等。總之就是說,光源確實(shí)是恒星,而引力透鏡的像使得它們看起來確實(shí)離我們很近,這就是“兩者都對(duì)”的原因。
當(dāng)然這種引力透鏡的解釋,也僅僅只是猜測,畢竟除了 70 年前的那張照片外再?zèng)]有其他照片能夠印證該說法。即便如今有了 JWST 這樣更為先進(jìn)的設(shè)備,但是我們已經(jīng)無法再次對(duì)它們進(jìn)行觀測。
現(xiàn)實(shí)就是這樣,天文上很多現(xiàn)象都是只發(fā)生一次的瞬變現(xiàn)象,一旦當(dāng)時(shí)沒把握住,錯(cuò)過了就錯(cuò)過了。然而我們的人生又何嘗不是這樣,有些事只有錯(cuò)過才明白,而有些人一旦錯(cuò)過就不再。
參考資料:
[1] https://en.wikipedia.org/wiki/National_Geographic_Society_%E2%80%93_Palomar_Observatory_Sky_Survey
[2] https://phys.org/news/2023-10-group-stars-vanishedastronomers.html
[3] https://academic.oup.com/mnras/article/515/1/1380/6607509
[4] https://arxiv.org/abs/2310.09035
本文來自微信公眾號(hào):Linvo 說宇宙 (ID:linvo001),作者:Linvo
廣告聲明:文內(nèi)含有的對(duì)外跳轉(zhuǎn)鏈接(包括不限于超鏈接、二維碼、口令等形式),用于傳遞更多信息,節(jié)省甄選時(shí)間,結(jié)果僅供參考,IT之家所有文章均包含本聲明。