恒星的光影魔术秀

北辰

满天的恒星中，很多都是双星。它们相互围绕着对方运转，或者围绕着相互的引力中心运转。当一颗恒星运行到另外一颗恒星前面的时候，就会带来光度的变化。这早已经成为天文学上的常识。这种恒星相互遮掩造成的天文现象称为“掩星”。

科技进入新时代后，天文学家开始寻找日外行星。为了找到一个新的地外家园，他们将这种掩星观测技术引入其中。恒星与行星的关系也如同双星的关系：当一颗行星运行到恒星面前的时候，也会让恒星的光芒变得暗淡些许。虽然这种变化只有万分之一，但是新的观测技术已经能够发现这种变化。如果恒星的光芒变暗且有周期性，就可以判断它有行星。天文学家利用这种技术已经找到很多日外行星。

在寻找日外行星的过程中，最卓有成效的是开普勒天文望远镜。这个望远镜从2009年开始工作，2013年因为故障停止了工作。但是，它却给我们留下了很多观测资料。两年后，天文学家从观测资料中发现了一颗特别的恒星。这顆恒星位于天鹅座，它的编号是KIC 8462852，距离我们1480光年，被称为“塔比星”。

塔比星疑云

恒星的光变曲线跟心电图差不多，弯弯曲曲很有规律。但是，塔比星的光变曲线很不正常。2011年3月，在塔比星的光变曲线上，天文学家观测到第800天附近有一个凹坑。这个凹坑先是缓慢变暗，然后飞快地变亮，完全不对称。另一个凹坑出现在1500天附近，也就是2013年2月，它也不对称。这两个巨坑，一个深达22%，另一个深达15%。这似乎告诉我们，它有两颗行星，这两颗行星都巨大无比。但这是不可能的，即使它有像木星那么大的行星，光度也仅仅该有1%的变化。更何况，塔比星的质量只比太阳大一点，为1.44倍的太阳质量，它不可能有太大的行星。

但是有一点可以确认，一定有什么东西遮住了塔比星，这个东西还十分巨大，宽度可达这颗恒星本身的一半。

是什么遮住了塔比星的光芒，又是什么与塔比星之间在进行一场光影魔术表演？这个看不见的东西引起了很多人的兴趣。他们猜测，这里存在拥有高度文明的外星人，外星人建造起来的庞大轨道工程挡住了塔比星的光芒，这种轨道工程叫做“戴森球”。

这些拥有高度文明的外星人，为了得到更多的恒星的光，在太空建造了反光板（就像是我们的太阳能反光板），把恒星的光返回到行星上。外星人建造的反光板太多了，一个连着一个，就像是一个大圆球那样把行星包围起来。当然，也能把恒星和行星都包围起来，这样就能最大程度地收集恒星的光能。如果从我们的角度看，这样庞大的宇宙工程必然要挡住恒星的光，在恒星的光变曲线上留下一个个的凹坑。

这种观点一经推出，立刻引起了一阵喧嚣，纷纷扬扬的报道接踵而至。人们惊呼，我们发现了外星文明。进入2017年5月，塔比星光变周期又开始了，它又引起了更多人的恐慌。世界上很多人都把望远镜对向这里，认为这里是寻找外星文明的最佳地点，全球大大小小的媒体也都在兴奋地聚焦于此。

恒星“柱一”的

光影魔术表演

塔比星的周围究竟有什么，现在下结论还为时过早，但基本可以肯定不是戴森球这样的星际工程。如果有的话，那也只可能是一颗行星带着卫星，或者是一颗行星带着行星环。行星环可以很巨大，如果它处在星系的边缘，就会造成更大的光影变化，这种恒星的光影魔术表演，以前也曾上演过，但没有引起什么反响。一个最近的例子是2009年恒星“柱一”的光影魔术表演。

柱一在御夫座，是一颗奇怪的恒星。1821年，一位德国的天文爱好者发现，柱一的亮度会下降。1848年，柱一发生了一次变暗。1876年，柱一再一次发生变暗。由此天文学家开始认识到，柱一每隔27.1年会发生一次这样的变暗过程，这个周期实在是难以想象的漫长。于是，这一现象引起了很多天文学家的关注。从1821年开始，天文学家便一直在关注柱一，但他们越是关注，就越迷惑。科学家试图为这种周期性的变化找到一种理论上的解释，但是柱一的光变周期并不是那么严格，比如在1955年开始的那次食变中，变暗和增亮的时间持续了4个多月。同时，它变暗的时间也增加到13个月。在1982年开始的食变中，它变暗的时间是15个月，而增亮的时间只持续了两个月。柱一如此的反复无常，它的光影魔术显得那么神奇。

2009年12月，柱一的光影魔术又开始了。天文学家的观测工具已经取得了巨大的进步。他们将最好的观测设备都对准了柱一，期望有新的发现。至于天文爱好者，他们只能凑热闹，把自己的望远镜对着柱一，欣赏天空中最长的光影魔术表演而已。

2010年4月，美国天文学家使用望远镜干涉技术，拍摄了柱一的光影照片。结合这些照片，他们得出了初步结论，认为：这是一个双星系统，柱一的质量相当于太阳的3.5倍。另一颗恒星的质量较小，但是却带着一个尘埃盘，这个尘埃盘是半透明的，因而它挡住柱一的时候，仍然可以看到柱一，只不过光线暗淡了一些。伴星的质量与尘埃盘的质量尚不能确定，因此也有更多的科学家认为，那颗看不到的伴星也许质量更大一些。

这次，天文学家使用最先进的技术，在光变周期之后，总算是给柱一的光影魔术表演做出了一种还算合理的解释。

像这样亮度改变较大的光影魔术表演，基本上都会有尘埃盘的参与，庞大的尘埃盘在其中扮演了重要角色。很多恒星都有尘埃盘，尤其是那些年轻的恒星，它们的尘埃盘是正在形成的行星系统，因此，这种光影魔术表演也就十分寻常。

内外两个尘埃盘的

长蛇座TW

长蛇座TW距离我们比较近，仅有192光年，因此我们对它的研究就比较多。这颗恒星很年轻，仅有800万年，刚诞生不久，周围的行星还没有成型，正处在形成阶段。

但这颗恒星的尘埃盘是面向我们，而不是侧向我们的，因此我们可以完整地看到这个尘埃盘的全貌。但是，这个环绕着恒星的尘埃盘很不正常，左右亮度不一致，而且还在变化中。随着时间的推移，这颗亮度不对称，结构看起来以逆时针方向在气体尘埃盘上移动的恒星，到了2016年，又重新回到了2000年图像中的位置。

这也是一场光影魔术表演，只不过是一场很另类的光影魔术表演，充当背景大幕的光影从恒星上转移到了尘埃盘上。尘埃盘上暗淡的部分表明这不是盘面本身的特征。如果是的话，周期不会只有16年，它应该100年才能运转一圈，因而一定是有一个东西在这里投下了阴影。应该是一个影子在盘面上移动，就像是一个钟表的指针，以逆时针方向，每隔16年运转一圈。

产生这个阴影的东西一定是在尘埃盘的内侧，所以才能遮挡住恒星的光。现在科学家结合射电波段的观测结果得出结论，在尘埃盘的内侧，还有一个尘埃盘。但这个尘埃盘倾斜了，跟外侧的尘埃盘不在同一个平面，它的一半在尘埃盘的下部，另一半则位于尘埃盘的上部。这个尘埃盘翘起的上部挡住了恒星的光，所以会在外侧的尘埃盘上留下阴影，并且这个阴影每隔16年运转一圈。

层出不穷的

光影魔术表演

恒星离我们实在是太遥远了，那上面的一点光芒变动，之所以都能被我们的望远镜辨识出来，这得归功于天文观测技术的巨大进步。随着各种观测技术的迭代更新，我们还会发现各种各样的恒星系统，观看到更多精彩纷呈的光影魔术。

试想一下，如果外星人从遥远的地方观测太阳系，“他们”也会发现这些奇幻的光影魔术表演。导致太阳系光影魔术出现的原因有很多，通常归结为以下两点：一是最外侧的柯伊伯带中的那些矮行星会导致太阳的光度变化；二是太阳系八大行星也会轮流遮挡住太阳。此外，小行星带还有几十万颗天体，它们的联合作用也会引起太阳光度出现某种变化。更有甚者，还有体积巨大，又带着众多卫星的木星，以及不仅带着众多卫星，而且还带着层层外环的土星，都会遮挡住太阳。它们的联合作用会让这些外星人根本找不到太阳的光变周期，一个周期被确定之后，随后又被另一个变化的周期否定，会弄得“他们”一头雾水，找不着北。

塔比星的光度周期变化还没结束。它即使结束了，也不可能有定论。塔比星系可能是一个结构比较复杂的星系，跟太阳系的结构差不多，它的光影魔术表演也是多种因素导致的结果。因此，看恒星的光影魔术表演，我们不要惊慌，更不要以为找到了外星文明。今后，我们一定还会看到更加奇妙的恒星光影魔术表演。