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我家阳台那台望远镜,对准了银河系里一颗不起眼的星

去年深秋的一个晚上,我在阳台上调试那台用了三年的折射望远镜,原本是想找土星环的,结果寻星镜扫偏了,镜头里撞进一颗淡黄色的光点,它安静得很,不闪不眨,就那么稳稳地亮着,我当时并不知道它叫什么,只是觉得这颗星看着让人心里踏实,后来查了星图才知道,它叫巨蟹座55,英文名是55 Cancri,距离我们大约41光年。

没错,41光年,这个数字意味着什么?意味着我现在看到的那束光,是1983年从这个星球表面出发的,那一年我还没出生,家里的电视机还是黑白的,春晚第一次搞了现场直播,想到这儿,我突然觉得这颗星跟我的生命产生了一种莫名其妙的联系——它一直在那儿,只是我才看见。

我家阳台那台望远镜,对准了银河系里一颗不起眼的星

它就那么普普通通地待在那儿,像某个老街坊

后来我查了不少资料,越查越觉得55 Cancri这颗星有意思,它不是那种小说里会当主角的恒星——不是最亮的,不是最近的,也不是最古怪的,它就是那种你住的小区里每天晨练都能碰见的大爷,天天在那儿,你从来没问过人家姓什么。

这颗星在天文学上的编号有好几个互相打架的:HR 3522、HD 75732、ρ¹ Cancri,说到底,名字不过是个标签,重要的是它本身,它的质量大概是太阳的0.95倍,半径0.94倍,温度和太阳差不多,表面温度大约5196开尔文,说人话就是——它和太阳基本是“双胞胎”,只不过稍微瘦了那么一点点,肤色偏黄了一点点。

我试着用费曼那句“如果你不能简单地解释它,你就没有真正理解它”来跟自己对话,如果我给五岁的小侄子解释这颗星,我会说——

“你看天上的太阳对吧?有一颗星星,长得跟太阳特别像,就是离得太远了,远到你用眼睛根本看不见,得用很厉害的望远镜才能瞄到,它就待在巨蟹座那个方向,安安静静的,周围还带着好几个行星转来转去。”

我家阳台那台望远镜,对准了银河系里一颗不起眼的星

这么一说,我自己也清楚了:它就是一颗类太阳恒星,而且是我们已知拥有行星系统最多的恒星之一,截至目前,天文学家已经在它周围确认了5颗行星,5颗——这个数量放在已知的系外行星系统里,算是相当可观的家底了。

41光年的邻居关系,在宇宙尺度下到底算啥

我知道,光是搁那儿说“41光年”这个数字,对大多数人来说并没有太多感觉,所以我蹲在阳台上想了一个办法,把这些天文数字缩到日常能理解的尺度。

如果把太阳缩成一个乒乓球,大概直径4厘米,地球呢,就是距离这个乒乓球1.5米外的一粒芝麻,而55 Cancri这颗星,按照同样的比例,它在北京,那颗乒乓球在上海,不是南京、不是天津,是上海——大概一千多公里之外。

这个类比让我更有感觉了吗?说实话,有了一点,但还不够,因为即便是光速,走完这段路也要41年,也就是说,假设那里有人,用一台超级望远镜看地球,他们现在看到的是1983年的我们,他们的屏幕上,可能还在上演我们这儿的经济体制改革,还在放着当年的流行歌曲,地球上所有41岁以下的人,对他们来说都还不存在。

时间本身就是一个最不近人情的信使。

下面这张表,是我查了多篇论文和NASA系外行星档案之后,自己整理出来的数据,不是为了让文章显得专业,而是我自己真的需要把这些数据拉出来对比一下,才能感觉这颗星不是一个模糊的“远方光点”。

对比项 太阳 55 Cancri
光谱型 G2V G8V
质量(太阳=1) 1 95
半径(太阳=1) 1 94
表面温度(K) 5778 约5196
距离(光年) 0 约41
已知行星数量 8 5
视星等 -26.74 +5.95

视星等5.95这个数字挺关键的,说白了,在光污染很小的地方,视力好的人用肉眼刚刚好能感觉到它的存在——就刚好处在“看得见”和“看不见”的那个微妙边界上,这种若隐若现的感觉,让它跟那些亮得晃眼的明星恒星比起来,多了一种隐秘的亲近感。

它的那几颗行星——尤其是那颗“超级地球”

如果说这颗恒星本身已经让我觉得亲切,那它周围的行星故事才是真正让人浮想联翩的部分。

2011年,天文学家确认了55 Cancri e,一颗被媒体称为“钻石行星”的星球,它的公转周期快得离谱——不到18个小时就绕一圈,这意味着你在那颗行星上待一天,相当于在地球上吃个早饭的时间,因为离恒星太近,它的表面温度飙到2000摄氏度以上,基本上是熔岩状态。

但真正让我停下来多想了一会儿的,是55 Cancri f——这是它周围第五颗被确认的行星,位于所谓的“宜居带”内,宜居带是什么概念?就是行星表面温度可能允许液态水存在的那个范围,不是热到水全蒸发,也不是冷到水全结冰,55 Cancri f的质量大约是地球的49倍,很可能是一个类似土星的巨型气态行星,但它恰好落在那个“可能有水”的位置上。

这颗行星本身是气态的,不太可能直接有生命,但围绕它转的岩质卫星,会不会有呢?没人知道,天文学家也还在争论它的轨道参数,文献里我看到过不同的估算,有人把它半长轴标在0.77个天文单位,有人说是0.78——《天文与天体物理学报》2019年的那篇文章强调,这个差异虽然微小,却足以影响我们对它表面温度区间的判断。

这些不确定性,并没有让我觉得沮丧,相反,它让我觉得这种“已知的未知”才好玩,就像你认识了一个新朋友,知道了他的名字,大概知道他住哪片,但还没约着喝过茶,有些东西,留点念想更好。

人类是怎么找到它的行星的——那种笨拙又聪明的办法

我最早接触“视向速度法”这个词的时候,觉得它听起来特别像某种复杂的数学术语,后来翻了翻原理,发现它背后的逻辑其实是那种“笨拙但聪明”的巧思。

简单说就是这样——

  • 一颗行星绕恒星转的时候,其实不是行星单方面被恒星拽着,它们俩在互相绕,恒星也会因为行星的引力而轻微摇晃。
  • 恒星朝我们靠近的时候,它的光会偏蓝一点;远离的时候偏红一点,这就是多普勒效应。
  • 天文学家就把这种微小的光谱变化记录下来,反推出“有一个看不见的伙伴在拉扯这颗恒星”。

靠这种办法,1997年,天文学家在55 Cancri周围确认了第一颗行星,然后2002年确认了第二颗和第三颗,2004年发现第四颗,2007年第五颗,这种“一颗接着一颗往外冒”的节奏,给我的感觉就像是在慢慢揭开一层面纱。

这种技术真的极其精细,55 Cancri被它的第一颗行星拉扯引起的速度变化,大概只有每秒不到10米的量级——相当于观测一颗40光年外的恒星,被一个看不见的东西拽得轻微抖动,而抖动的速度跟一个慢跑的人差不多,想到那些天文学家可能盯着光谱数据看了不知道多少个夜晚,就为了确认那小数点后好几位的变动,我觉得这种执着劲儿,本身就是一种浪漫。

去年冬天,我又去看了一眼

文章写到这里,我其实没有什么宏大的结论想说。

我只是记得,去年冬天的一个晚上,我又把那台望远镜搬到阳台上,天气特别冷,风从北边吹过来,手指头露在手套外面,一会儿就僵了,我对着星图找了差不多十分钟,终于又锁定了巨蟹座那片天区。

那颗淡黄色的光点还在那里,跟几个月前完全一样,安静、不起眼、不需要任何人的关注。

但这一次我看它的感觉不一样了,我知道它不是孤单的一个光点——它周围有五颗行星在转,其中有一颗可能在宜居带里缓慢运行,41年前从它那儿出发的光,正好落在我家阳台的镜片上,而我盯着它看的时候,可能也正有另外一束光,从太阳这个方向飘过去,落在某个我还无法想象的观察者眼里。

我爸从客厅探头出来问我:“你在阳台上待那么久不冷吗?”

我说:“冷,但是那颗星它还在那儿。”

他没接话,大概觉得我又在讲些奇怪的话。

没什么,那颗星在不在,它本来就不需要向任何人交代。

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