着急离家出走的太阳

周一 · 知古通今|周二 · 牧夫专栏

周三 · 风月同天|周四 · 观测指南

周五 · 深空探测|周六 · 茶余星话|周日 · 太空探索

原作：AAS Nova

翻译：李思绮

编排：赵书晨

后台：李子琦

原文链接：https://skyandtelescope.org/astronomy-news/the-sun-left-home-in-a-hurry/

通过探索太阳系的边缘，天文学家估算出我们的太阳在出生之后与其兄弟姐妹一起生活了多久。

太阳可能诞生于一个与疏散星团NGC2002（上图所示，由哈勃望远镜拍摄）类似的星团中。

图注：NASA / ESA / 剑桥大学G. Gilmore；图像处理：美国天主教大学/NASA Gladys Kober

通过模拟太阳系早期飞越其他恒星时对太阳系外围天体的轨道的影响，天文学家哦已经精确测算出太阳诞生后与其姊妹恒星共处的时间范围。

Born in Batches 成批次诞生

虽然太阳如今在银河系里单刀独斗，但它的早期“童年”并非如此孤独。实际上，太阳很可能有很多兄弟姐妹——众多恒星同时由同一片原始尘埃云坍塌而成。因此，太阳在青春期是与许多其他年轻恒星一起度过的。这些恒星个字沿着自己的轨迹飞驰，虽起初紧密相依，但终将各奔东西。

哈勃太空望远镜拍摄到的一个年轻星团，它们仍包裹在从中诞生的星云之中。

图注：NASA / ESA / 格勒诺布尔第一大学 G. Duchene；图像处理：NASA/美国天主教大学 Gladys Kober

尽管同源而生，这些“青春叛逆期”的恒星在相遇时却毫不留情。当两个恒星靠近时，剧烈的引力扰动会严重破话它们的原始行星系统。这不仅会搅乱里宿主恒星较远的天体的轨道，甚至有可能将它们彻底抛出系统。这些早起的互动在我们太阳系的边缘留下了持续数十亿年的伤痕，至今可见。

普林斯顿大学的阿米尔·西拉杰在其主导的探索中通过研究这些伤痕（或者他们缺失的缘由）来研究：太阳起初有多少“兄弟姐妹”，而它又在它们身边停留了多久呢？

Distance is Power距离即是力量

过去数十年间，有不少学者曾探讨过这个问题，但西拉杰的团队带来了新的突破：与其研究太阳系里的巨星气态行星或者柯伊伯带的天体，他们专注于“遥远的类塞德娜天体“。这类稀有的天体迄今为止仅发现九个，囊括了太阳系中最遥远的小行星：类塞德娜天体永远在距离太阳40AU以外的地方，其轨道大部分时间在更遥远的400AU之外。然而有趣的事，他们所有的轨道基本上与八大行星处在同一个平面上，偏离黄道面的角度均不超过20度。

本研究涉及的若干遥远类塞德娜天体轨道示意图。

图注：日本国立天文台

通过大量的数值模拟，西拉杰团队证实：这样集中的轨道倾角意味着太阳在脱离其诞生星团的过程中并未遭受到剧烈的引力扰动。通过模拟多种近距离飞越其他恒星对类塞德娜天体的影响，研究团队将太阳诞生星团的恒星数量与驻留时间的乘积约束在≤50亿年/立方秒差距。若按照典型的星团密度（100颗恒星/立方秒差距）计算，这表明太阳仅仅用了5000万年内就脱离了星团最密集、最危险的区域。

需要强调的是，该结论假设类塞德娜天体在形成初期就立即进入了当前的轨道，而天文学家实际上并不确定这些天体抵达太阳系边缘的具体机制和时间。但若假设成立，那么这项研究将成为迄今为止领域里最准确的数值范围。随着鲁宾天文台正式投入使用，未来几年内数值范围将会越来越精确。

责任编辑：陈玮菁

牧夫新媒体编辑部

『天文湿刻』 牧夫出品

微信公众号：astronomycn

蝘蜒座暗星雲
影像提供與版權： Xinran Li & Houbo Zhou

谢谢阅读