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银河系还有第二个太阳?夜晚抬头时你可能正在看它

前几天晚上,我在阳台晾衣服时无意间抬头看了一眼夜空,城市光污染严重,只能看到零星几颗亮星,有一颗特别亮,微微发蓝,挂在东南方向,我当时心想:这天狼星还真是亮得有点过分,然后脑子里突然冒出一个问题——银河系里到底有没有第二个太阳?不是那种遥远的恒星,而是真正意义上,和我们的太阳几乎一模一样的“双胞胎”。

这个问题一旦出现就挥之不去,隔天我开始翻资料,结果发现答案比我想象的有趣得多,如果你也曾在某个夜晚盯着星星发呆,想过同样的问题,那接下来的内容或许能让你下次仰望星空时多一份笃定。

先说清楚,“第二个太阳”到底指什么

这个问题得先掰扯明白,很多人听到“第二个太阳”的第一反应是《星球大战》里塔图因星球的景象——天边挂着两个太阳,卢克·天行者站在沙漠里望向远方,那画面确实震撼,但那是科幻。

在天文学里,当我们谈论“第二个太阳”,通常指的是几种不同的概念:

太阳的“孪生兄弟”:一颗与太阳光谱型、质量、年龄、化学成分几乎完全相同的恒星。
肉眼可见的“类日恒星”:不需要望远镜,抬头就能看到的某种意义上的“另一个太阳”。
神话或传说层面的“第二个太阳”:比如中国古代“十日并出”的传说,或者尼比鲁之类的阴谋论。

我们今天聊的是前两种,尤其是第二个——因为你很可能已经见过它了,只是不知道而已。

银河系里像太阳的恒星,多到你开始怀疑人生

我在查资料之前,心里大概估算了一下:银河系有1000亿到4000亿颗恒星,太阳是一颗G型主序星,这类恒星在银河系里占多大比例?

大概5%

你可能会说,7.5%听起来也不多啊,但拿4000亿乘以7.5%,结果是300亿颗,三百亿个“太阳”在银河系里燃烧着,这个数字大到让我手里的晾衣架差点掉下去。

G型星里也有细分,太阳是G2V型——G代表光谱型,2代表子类型,V代表主序星(还在壮年,稳定燃烧氢的阶段),如果把条件收紧到G2V,数量会大幅减少,但依然是天文数字。

下面是银河系恒星类型的一个分布概况,你们感受一下:

银河系还有第二个太阳?夜晚抬头时你可能正在看它

光谱型 占比 典型代表 特点
O型 约0.00003% 参宿一 极热、极亮、寿命极短
B型 约0.13% 角宿一 蓝白色,高温
A型 约0.6% 织女星 白色,肉眼常见
F型 约3% 南河三 黄白色,稍热于太阳
G型 约7.5% 太阳 黄色,稳定,寿命约百亿年
K型 约12% 大角星 橙色,略冷于太阳
M型 约76% 比邻星 红色矮星,数量最多

看到这组数据的时候,我忍不住笑了一下——太阳在整个银河系的“恒星社会”里,既不是贵族(O、B型),也不是平民(M型),而是一个扎实的中产阶级,不太亮,不太暗,不太热,不太冷,寿命够长,刚好够一个文明慢慢琢磨宇宙这回事。

你的肉眼,其实一直在“扫描”另一个太阳

现在聊点更具体的,假设你今晚出门,抬头看南边的天空——前提是你住在北半球,时间大概是冬春季节的晚上——你会看到一颗非常亮的星,微微发蓝,那就是天狼星,但天狼星是A型星,比太阳热太多,不算。

那有没有一颗肉眼可见的星,和太阳真的很像很像?

有,它的名字你可能不太熟:天仓五,西名Tau Ceti,中文也叫鲸鱼座τ星。

我第一次在星图上找到天仓五的位置时,有种很奇怪的感觉——它距离我们大约12光年,在宇宙尺度上简直就是隔壁邻居,更关键的是它的参数:

光谱型:G8.5V,比太阳(G2V)稍冷一点点,但非常接近。
质量:大约是太阳的0.78倍。
亮度:大约是太阳的55%。
年龄:约58亿年,比太阳老一点点。
稳定性:极其稳定,几乎没有大的耀斑活动。

天仓五在天文学界有个外号叫“太阳的远房表亲”,它不够格当双胞胎,但绝对算得上是亲戚,最让人浮想联翩的是,天仓五周围已经被探测到至少四颗候选行星,其中两颗位于宜居带边缘。

也就是说,如果那个星系里有人,他们抬头看到的自己的“太阳”,也是一颗安静稳定的黄色恒星,他们的天文学家或许也在研究我们这颗太阳,把它称作“那个看起来很适合生命存在的G型星”。

银河系还有第二个太阳?夜晚抬头时你可能正在看它

真正意义上的“太阳双胞胎”,人类已经找到了

但如果把标准提高到“几乎一模一样”,那情况就更刺激了,天文学家对“太阳孪生兄弟”的定义非常苛刻,通常要求满足以下条件:

• 光谱型G2V
• 质量在太阳的0.95-1.05倍之间
• 年龄与太阳相差不超过几亿年
• 金属丰度与太阳接近
• 没有伴星(太阳是单星系统)

符合全部条件的恒星,在目前已知的星表中屈指可数,其中最著名的一颗叫做HD 186302,也有文献直接称它为“太阳的孪生兄弟”,它位于天坛座方向,距离地球约184光年。

2018年,葡萄牙天体物理与空间科学研究所的Vardan Adibekyan团队对这颗星进行了详细研究,他们的论文发表在《天文学与天体物理学》期刊上,标题我记不太全了,大意是“AMBRE项目发现的太阳孪生星HD 186302”,研究团队测定了它的化学丰度,发现和太阳的匹配度极高。

更有意思的是,同样在2018年,另一个团队在《天体物理学杂志通讯》上发表了一项研究,提出一个假说:HD 186302可能和太阳诞生于同一个原始星团,大约46亿年前,一大团气体和尘埃在引力作用下坍缩,分裂成了许多块,其中两块最终变成了今天的太阳和HD 186302,它们在诞生后各自漂流,46亿年后相距184光年。

读到这个假说的时候,我停下来想了很久,这有点像失散多年的双胞胎,一个留在了银河系猎户臂的内侧,一个跑到了更远的地方,它们的行星系统(如果存在的话)可能完全不同,但两颗恒星本身,出自同一片“子宫”。

一个让我意外的事实:太阳可能并不孤单过

这个部分我犹豫了一下要不要写,因为它偏向于推测而非定论,但实在太有意思了,不写出来有点可惜。

有一些天文学家——包括加州大学伯克利分校的Steven Stahler团队——提出过一个理论:几乎所有恒星在诞生初期都有一颗伴星,这个理论被称为“双星普遍假说”,根据他们对英仙座分子云的观测,新生恒星中双星或多星系统的比例高得惊人。

银河系还有第二个太阳?夜晚抬头时你可能正在看它

如果这个假说成立,那太阳在46亿年前可能也有一个“兄弟”,这个兄弟后来因为某种引力扰动脱离了系统,消失在银河系的恒星海洋里,如果它还存在,现在大概是一颗红矮星或者白矮星,漂浮在离我们几百光年之外的某个地方。

想象一下这个画面:46亿年前的某一天(严格来说那时候还没有“天”这个概念),年轻的太阳和它的兄弟在原始星云里彼此绕转,周围的尘埃盘正在凝聚出行星的雏形,然后某颗路过的恒星靠得太近,引力打破了平衡,太阳的兄弟被甩了出去,留下来的太阳独自照看它的八颗行星,其中第三颗上,46亿年后有一群生物在争论这颗失踪的兄弟到底存不存在。

这件事目前没有定论,但在2020年前后,有几篇预印本论文对这个假说进行了更深入的建模,数据上支持这个猜想,只是我们还缺一锤定音的证据。

所以银河系到底有没有第二个太阳?

如果你问的是“有没有一颗和太阳一模一样的恒星”——有的,而且不止一颗,HD 186302是目前最接近的已知候选者,HIP 102152、18 Scorpii这些也都非常接近,随着盖亚卫星数据的持续释放,这份名单还会变长。

如果你问的是“有没有一颗我用肉眼就能看到的另一个太阳”——天仓五就是答案,它离我们12光年,在南半球和赤道附近地区更容易观测,北半球中纬度的话,秋冬季在东南方向低空有机会看到,亮度约3.5等,需要远离城市灯光。

如果你问的是“夜空中有没有哪颗星让我可以指给朋友说‘看,那就是另一个太阳’”——这个稍微难一点,天仓五不够亮,HD 186302需要望远镜,但我可以给你一个替代方案:五车二(御夫座α),它实际上是两颗G型巨星组成的双星系统,虽然它们已经离开了主序阶段,比太阳老得多,但它们的“底色”和太阳是同一类,冬天的夜晚,五车二高高挂在头顶,亮得扎眼。

我后来真的在天仓五的大致方向上盯着看了一会儿,坦白说,那晚我没能确认哪颗是它——光污染太重,3.5等的星在城市里几乎看不到,但知道那个方向12光年外有一颗安静的黄色恒星,周围可能还有几颗行星安安静静地绕着它转,这件事本身就挺奇妙的。

就好像你住在一个巨大的小区里,某天突然发现隔壁楼住着一个和你长得几乎一模一样的人,你们从没见过面,但共享着同一段遥远的起源。

下次天晴的时候,你不妨也出门看看,不需要望远镜,不需要星图,就那么抬头随便看看,那些亮着的点里,说不定就有另一个“太阳”,正被另一群不知道存不存在的生物注视着,就像你现在注视着它一样。

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