现在,太阳系外的行星其实不过是一些小恒星这种独特见解有了证据
物理学家沃尔夫阿.泡利在轻蔑地抨击一项他认为难以置信不合逻辑的理论时曾下了这样一个著名的评语:“它连错的都算不上。”过古几年中大多数天文学家对David C Black作出的反应,正与泡利的上述评语不谋而合。Black是休斯顿月球与行星研究所的研究人员。他对于其它类恒星周围发现行星的说法表达了最直言不讳的怀疑。他认为,这些行星其实是搞错了的恒星尽管他的预测未获成功,科学界的舆论使他备受压力,而且他几乎没有观测证据的支持.但他仍然坚持这一在场。Black的同事们流传着这样一种说法:他的行星不会绕着恒星走完一圈。
而现在有利于Black的某些证据终于冒了出来。2000年l0月住帕萨迪纳举行的行星科学分部会议上,老资格的行星搜索专家、匹兹堡大学阿勒格尼天文台的George D Gatewood介绍了他与B1ack以及当时还是研究生的Inwo0Han合作进行的一项研究的成果。他们核查了这号称行星的天体的母恒星是否在从一侧到另一侧来回晃动,这类晃动就是恒星与它们那些小得不能直接看见的伴星任跳宇宙双人舞的证据。该小组断定,在许多许多例子中,恒星的晃动相当强烈,足以证明其伴星必定相当重,看来是褐矮星或其它形式的小恒星。这个小组至少在天文学界掀起了一场关于寻找行星时的选择倾向问题的争论.同时也使行星究竟是什么这一范围较广泛的讨论更加火爆。
20世纪80年代,David Black的名字实际上就是太阳系外行星的同义语。他一度曾是美国嗣家航空航天局寻找太阳系外行星这项活动的负责人。但是到l995年,当搜寻行星变成了发现行星以后,他的声望就开始走下坡路。新发现的行星没一个与太阳系内的行星相似。Black认为,这就是它们归根到底不足行星的证据之一。他声称,这些所谓行星的质量分布和轨道特征看起来更像恒星的质量分布和轨道特征。但是大多数文学家(包括封那些些以前曾与Black持相同观点的天文学家如夏威夷大学的William D Heacox等),现在认为Black是在顽固地坚持早已经过时的看法。如果说大自然创造了这些古怪的行星(甚至其轨道类似于恒旱轨道的行星),那就由它去吧!我们只能接受这一事实再说。
公平地讲,对太阳系外行星的观察始终存在一个漏洞。母恒星的来回晃动有两个分量,一个沿着视线的方向(即径向速度),另一个则横越天空(即天体测量运动),只有伴星相当重时(例如像一颗恒星),现今的仪器才能探测到母恒星的天体测量运动。因此,行星的发现几乎全靠对晃动的径向速度的探测。但是,单有径向速度能给行星质量定一个限而且如果方向恰好对,行星的真实质量可能会大得多。
Har1 Gatewood和Black扩展了以前进行的把径向速度资料与Hipparcos卫星天体测量数据结合起来的工作。他们发现,在30颗有伴星的恒星中,l5颗具有天体测量运动,这就意味着它们的伴星是褐矮星或恒旱。Heacox说,“如果这是正确的话,那肯定有好戏看了。”
其它研究恒星的天文学家对此的回应迅速而激烈。声名卓著的行星发现者、伯克利加州大学的Geoffrey W Marcy声称,David Black的说法是彻头彻尾不正确的。他和其它一些天文学家认为,Black等人推导出的方向其可能性极小,令人难以置信。据说,这些伴星中有四颗其转道平面与精确的视线方向的夹角在1度以内。然而对于某一给定质量的任一单颗伴星,具有这样方向的几率仅为五千分之一,反过来说就是对于每颗具有这种方向的伴星应该存在5000颗左右其方向不那么走极端的伴星。但并没有现察到这样的天体。Marcy对此信心十足,以致他宣称,《科学美国人》哪怕只是提一下Black的工作部,都将是给科学帮倒忙”。
两个独立的研究小组也卷入这场争论。特拉维大大学的1viMazeh和ShayZucker认为实际情介于者中问某个地方。他们证实,有两个天体具有恒星的重,但仅仅仅就是两个而已。对于其它天体,他们没有观测到任何天体测量运动。Hipparcos项目的专家布鲁塞尔弗利大学的Dimitri Pourbaix最初得到类似的结果。但现在,他怀疑这些分析已经受到微妙的计算机偏差的影响,这些偏差可能高估质量而低估误差范畴。为了解决这一争论,天文学家们将需要精度更高的天体测量(至少有两个研究小组现在打算进行这种测量),并直接搜寻恒星伴星发出的红外光(Mazeh计划2001年1月在夏威夷胃纳克亚山上的凯克天文台进行这种测量)。
虽然Black看来好象是错的,行星搜寻者们现在还不能高枕无忧。虽然只有两颗行星不合规律,但两颗也是太多。伯克利加州大的褐矮星专家GiborBasri和其它天文学家认为情况极有可能是行星搜寻者们无意中使其现涮的样本出现偏差。无论是什么情况,理论家们现在仍有一大堆问题需要考虑。如何解释行星界中令人惊诧的多样性,从太阳系的那些规规矩矩的行星到那些在星际窜到处游荡的行星?它们是全都配得上“行星”的称号? Basri引用了Lewis Carroll小说中一个角色的话:Hurctpty—Dumpty说,“如果我让一个词表达了如此之广的意义,那我肯定得好好酬谢它。”
照片左下角可能是金牛座一个恒星系统中的原行星其质量相当于几个木星的质量。为了判定其它恒星系统中的大质量行星实际上是不是褐矮星,需要有这类直接的红外图象
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