“北落师门b”神秘消失之谜，现在终于有了答案

在距离地球约25光年的南鱼座，有一颗被称为“北落师门”（Fomalhaut）的恒星，其质量约为太阳的1.92倍，半径约为太阳的1.84倍，视星等约为1.12等，在地球的夜空中，我们仅凭肉眼就可以看到它。

与太阳相比，“北落师门”还非常年轻，其年龄只有大约4.4亿年，周围还存在着恒星演化早期的星周盘结构，2008年，科学家在哈勃望远镜获取到的可见光直接成像数据中发现，在其星周盘的内侧边缘区域，存在着一个缓慢移动的光点。

进一步研究表明，这个光点与“北落师门”具有共同自行（即它们的视运动方向和速度基本一致），这排除了它是背景天体的可能，所以科学家据此认为，这个光点应该是“北落师门”的一颗行星，并将其命名为“北落师门b”（Fomalhaut b）。

根据科学家当时的估算，以“北落师门b”的亮度来看，它应该是一颗巨大的气态巨行星，其质量最高可达木星的3倍。

在那个时候，这被视为一个重大发现，因为在此之前，我们从未在可见光波段直接观测到系外行星。然而随着时间的推移，“北落师门b”却出现了神秘的变化。

观测数据显示，它并没有沿着预期的行星轨道运行，它发出的光芒也在逐渐扩散并变得模糊，其亮度还一直在降低，最终彻底从视野中消失。

一颗巨大的行星，怎么可能就这样消失了呢？对此，科学家当然非常感兴趣，在接下来的日子里，相关的研究也一直在进行。根据一项近日发表在《科学》上的新研究，“北落师门b”神秘消失之谜，现在终于有了答案。

根据介绍，此次研究原本的目的，其实是将近几年来的观测数据，与在此之前的观测数据进行大量的比对和分析，试图从中找到关于“北落师门b”消失的线索，而在研究过程中，科学家意外发现了另一个光点。

观测数据表明，这个新的光点是在2023年“突然出现”的，它的特征与当年的“北落师门b”非常相似，同样是与“北落师门”具有共同自行，并且也没有沿着理论上的行星轨道运行。

（↑图中的cs1代表“北落师门b”在2012年的位置，cs2代表此次研究新发现的光点在2023年的位置）

难道说，这是“北落师门b”在消失多年之后又再次出现了？答案是否定的，因为从“北落师门”的星周盘的动力学特征来看，在2023年的时候，“北落师门b”根本不可能出现在这个位置上。

既然如此，那这个新的光点到底是什么呢？在对大量的观测数据进行仔细研究之后，科学家给出的结论是，此前发现的“北落师门b”，和此次发现的这个新光点，其都是巨大的尘埃云，它们都源自两颗直径数百公里级别的“星子”（Planetesimals）之间发生的猛烈撞击。

简单来讲，所谓“星子”，就是指在年轻恒星周围的星周盘结构中，由尘埃颗粒通过不断相互吸积逐渐长大形成的固体天体，其直径通常在几公里至几百公里之间。

“星子”被认为是行星的“胚胎”，它们可能在随后的演化过程中通过碰撞和吸积形成完整的行星，但如果“星子”之间相对速度过大，就可能会在猛烈的撞击中“粉身碎骨”，形成巨大的尘埃云。

对于直径仅数百公里的“星子”而言，其反光面积是极为有限的，在25光年外，我们根本看不到，而当这样“星子”被撞碎成巨大的尘埃云之后，其中巨量的尘埃颗粒会使得反光总面积发生指数级暴涨，在中心恒星光芒的照耀下，我们就会看到一个明亮的光点。

科学家表示，由于尖埃云会受到恒星风和光辐射压力的影响，它们就不会沿着理论上的行星轨道运行。

与此同时，尘埃云本身也会不断地扩散，在此过程中，其中的尘埃颗粒密度会不断降低，在我们看来，其发出的光芒就会逐渐扩散并变得模糊，亮度也会持续降低，最终彻底从视野中消失，而这就是“北落师门b”消失的原因。

至于此次研究新发现的光点，正是“北落师门b”消失事件的一次“重演”（毕竟恒星及其行星系统演化的早期混乱阶段，这样的事情在短期内多次出现也不是不可能），就目前的情况来看，它正处于撞击发生后的早期高亮阶段，可以预期的是，随着时间的流逝，在不太遥远的未来，它同样也会像“北落师门b”一样消失。

参考资料：A second planetesimal collision in the Fomalhaut system，DOI: 10.1126/science.adu6266