一颗恒星，两个尘埃盘!

纪舟

哈勃太空望远镜拍摄了邻近恒星绘架座Beta的细节照片，证实这颗恒星的周围环绕着两个，而不只是一个尘埃盘。这些图片提供了诱人的新证据，表明至少有一颗木星质量的行星正围绕着这颗恒星公转。

哈勃太空望远镜拍摄的绘架座Beta星，中间的恒星本体被一个遮光盘挡住，使原本暗淡的尘埃盘显现出来。图片上还标明了主盘和次盘的位置，恒星位于遮光盘中央。

10年来，科学家一直怀疑，这颗年轻恒星碎屑盘中的奇怪翘曲，实际上也许是另一个倾斜的尘埃盘。这项发现终于使这种推测尘埃落定。最近，哈勃的高新巡天相机拍摄了绘架座Beta星最清晰的可见光照片，清楚地显示了一个独特的次盘，它与主盘之间的夹角约为4°。从照片上可以看到，这个次盘向外延伸的距离可达386亿千米，天文学家说，“实际上可能延伸得更加遥远”。

约翰霍普金斯大学的大卫·戈里莫斯基领导的一个天文学家小组做出了这项发现。为了看到暗淡的物质盘，天文学家动用了高新巡天相机的日冕仪，这块遮光板阻挡了绘架座Beta的星光。因为盘中的尘埃只能反射星光，因此物质盘比恒星更暗。

对这项观测所做的最佳解释是：一颗无法看见的行星正借用自身的引力，将主盘中的物质清扫出去。这颗行星的质量约为木星的20倍，公转轨道就位于次盘之中。

“哈勃的观测表明，这不是简单的翘曲，而是尘埃聚集的两个分离的物质盘。”戈里莫斯基说，“这些发现暗示，行星系统可以在两个不同的平面中形成。我们知道这样的情况可以发生，因为我们太阳系中的行星与地球的轨道平面之间，就经常会夹上一个几度的倾角。也许在一个恒星系统的形成时期，恒星形成多个尘埃盘的现象是普遍存在的。”

法国格勒诺布尔天文台的大卫·穆叶和吉恩·查尔斯·奥热罗提出的动力学电脑模型，暗示了次尘埃盘形成的过程。一颗处于倾斜轨道上的行星会通过引力，从主盘中吸引岩石及冰质小天体，也就是所谓的星子，并且将它们转移到行星的轨道平面中。这些星子受到扰动之后，相互之间就会发生碰撞，产生一个倾斜的尘埃盘，就像最新的哈勃照片上展示出来的那样。

假如这颗行星存在的话，它是如何稳定到这样一条倾斜轨道之中的呢?天文学家仍然不清楚其中的过程。不过，多个研究小组所做的电脑模拟表明，开始时处于一个极薄平面之中的行星胚胎，可以通过引力相互作用，迅速扩散到各自倾斜于主盘的轨道之中。不论其中的物理过程是什么，这些模拟解释了太阳系中各大行星轨道平面之间相差几度的倾角，绘架座Beta星这颗假定行星的4°倾角也不足为奇。

“尘埃颗粒的实际寿命相当短，也许只有几十万年，”戈里莫斯基解释说，“因此，我们在一颗年龄为一两千万年的恒星周围，仍然能够看到这些尘埃盘。这个事实意味着，这些尘埃通过星子之间的不断碰撞而得到了补充。”

绘架座Beta星位于南天的绘架座中，距离地球63光年。尽管这颗恒星比太阳年轻得多，但它的质量却是太阳的2倍，亮度是太阳的9倍。

绘架座早在20余年前就成为天文学家关注的焦点。当时美国航空航天局的红外天文卫星发现，这颗恒星发出了过量的红外辐射。天文学家认为，这些过量的红外辐射来源于恒星周围温暖的物质盘。

1984年，地面望远镜首次拍到了这个尘埃盘的影像。那些图像表明，这个尘埃盘几乎侧向地球。哈勃在1995年所做的观测，揭露了尘埃盘外观上的翘曲结构。

2000年，哈勃太空望远镜的成像光谱仪进行了后续观测，拍摄的照片证实了翘曲的存在。这项研究是由美国航空航天局戈达德太空飞行中心的莎拉·希普领导的。当时，莎拉·希普和她的同事提出，这种翘曲也许是一个相对于主盘倾斜了4°的次盘引起的。几个天文学家小组将这种翘曲归因为一颗行星，它沿着一条倾斜于主盘的轨道围绕行星运转。

天文学家利用地面望远镜，还在这颗恒星的物质盘上发现了其他的不对称性。2002年，夏威夷凯克Ⅱ号天文台拍摄的红外照片显示，这颗恒星的周围也许还存在着另一个较小的内盘，它所占据的区域与我们的太阳系大小相当。戈里莫斯基的小组没有看到这个内盘，因为它被高新巡天相机的日冕仪挡住了。这个可能存在的内盘倾斜的方向，与哈勃新照片上看到的次盘方向相反。这种方向不一致暗示，这些倾斜的尘埃盘之间并没有直接的关联。不过，这些尘埃盘也许都提供了证据，证明这颗恒星周围存在着一颗或多颗行星。