恒星飞比帮助塑造我们的太阳系已有300万年的历史了

一个年轻的行星系统的双星飞越的模拟。加州大学伯克利分校和斯坦福大学的天文学家怀疑，这种飞越改变了围绕恒星HD 106906的行星的轨道（蓝色），因此它仍以与拟议的第九号行星类似的倾斜轨道与该系统绑定，该行星与我们自己的太阳相连。系统。（保罗·卡拉斯动画）

我们太阳系的某些特殊方面，如一团笼罩的彗星，怪异轨道上的矮行星，以及（如果真的存在的话，还有一个可能远离太阳的第九号行星），与我们系统中另一颗恒星的近距离接近有关。婴儿期使事情陷入混乱。

但是，恒星飞掠真的有能力使行星，彗星和小行星歪斜，重塑整个行星系统吗？

加州大学伯克利分校和斯坦福大学的天文学家认为他们现在已经发现了一支吸烟枪。

在两到三百万年前之间，一颗由年轻的双星恒星绕行的行星可能受到另一对太靠近该系统滑行的恒星的扰动，这是该行星是由旋涡状的尘埃和气体形成的。

过往的恒星可能影响了我们年轻的太阳系，原因是奥尔特云中的彗星，塞德纳等柯伊伯带天体以及假设的九号行星的遥远轨道。天文学家罗伯特·德·罗萨（Robert De Rosa）和保罗·卡拉斯（Paul Kalas）发表的一项新研究提出了由双星HD 106906飞行的两颗恒星的发现，这可能解释了为什么其遥远的气体巨行星HD 106906 b保持在稳定的轨道上而不是变成像这样的星际物体作为`Oumuamua。

如果得到证实，这将支持关闭恒星遗漏的论点，有助于塑造行星系统，并可能确定它们是否藏有稳定轨道的行星。

加州大学伯克利分校天文学副教授保罗·卡拉斯说：“对系外行星的研究产生的一个谜团是，即使行星诞生于平坦的圆盘中，我们仍能看到行星未对准的系统。”“也许是一场海啸袭击了这些系统，并重新排列了有关它们的一切，但我们没有证据。我们的论文提供了罕见的观测证据，证明其中一种掠过物轻轻地影响了星系中的行星系统之一。”

天文学家已经在寻找我们太阳系过去的恒星掠过，但是自从这可能发生在46亿年前以来，大多数证据已经变冷了。天文学家研究的恒星系统非常年轻，只有大约一千五百万年的历史，它仅由数字HD 106906识别，并且位于距地球约300光年的克鲁斯星座附近。

两颗彼此分开的双星在2-3百万年前彼此滑行，留下了一支抽烟的枪：一个混乱的行星系统（左图）。

卡拉斯和前加州大学伯克利分校的博士后罗伯特·德罗莎（Robert De Rosa）现在是斯坦福大学卡夫里粒子天体物理学与宇宙学研究所的研究科学家，他们在一篇论文中描述了他们的发现，该论文已在《天文杂志》上发表，现在可以在线获取。

流氓明星

卡拉斯研究新近形成的年轻行星系统以试图了解我们太阳系早期的情况，他在2015年首次发现HD 106906之后，首先发现它有一个非常不寻常的轨道上巨大的行星。该行星被称为HD 106906 b，质量约为11个木星，它绕着HD 106906（最近被揭示为双星）绕轨道旋转，该轨道与包含所有其他物质的磁盘平面倾斜约21度。星。它的当前位置离恒星比地球离太阳至少738倍，或者离恒星比冥王星离太阳大约18倍。

卡拉斯同时使用了智利安第斯山脉双子望远镜上的双子座行星成像仪和哈勃太空望远镜来更仔细地观察HD 106906，并发现该恒星也有一条偏斜的彗星带。行星奇怪的轨道以及尘埃盘本身是不对称的，这表明某些因素扰乱了年轻的系统。

卡拉斯和他的同事们，包括德罗莎（De Rosa），提出该行星是通过与系统中另一个尚未见过的行星或一颗恒星的相互作用而被踢出太阳系的。卡拉斯（Kalas）和德罗莎（De Rosa）现在认为两者都发生了：当行星危险地靠近中心双星时，它被踢入了一个偏心轨道。这是理论家莱蒂蒂亚·罗德（Laetitia Rodet）及其法国格勒诺布尔天文台的合作者于2017年提出的一种情况。来自双星的反复引力踢会迅速将行星弹出到星际空间，但是经过的恒星通过将其轨道推到离双星更安全的距离来拯救了行星。

盖亚太空天文台向他们提供了检验假设所需的数据。由欧洲航天局于2012年发射的盖亚（Gaia）收集银河系中13亿颗恒星的距离，位置和运动的精确测量值，该目录比盖亚的前任希普帕尔科斯（Hipparcos）大10,000倍。

大约2到300万年前，在一个新近形成的年轻行星系统中，由于与中心双星恒星的重力相互作用，一颗行星有被踢出系统的危险（左图）。同一簇内另一颗双星恒星（未显示）的近距离通过给行星提供了额外的反冲力，从而使轨道稳定并从一定的弹射中解救了出来（右图）。（保罗·卡拉斯的视频）

卡拉斯（Kalas）和德罗莎（De Rosa）在与HD 106906相同的星团中收集了461颗恒星的盖亚信息，并计算了它们在时间上的后退位置-可以说是颠倒了宇宙时钟-并发现另一双星系统可能已经接近300万年前改变行星系统。

“我们在这里所做的实际上是找到可能为HD 106906 b带来额外引力的恒星，这是第二个球，因此它的寿命很长，就像我们的太阳系中假设的第九号行星一样，” Kalas说。 。

他们还发现，这颗双星进入的轨迹位于系统磁盘大约5度以内，这使这次遭遇更有可能对HD 106906产生强烈而持久的影响。

卡拉斯说，这样的双脚踢对于稳定行星，小行星和彗星周围的彗星可能很重要。

他说：“研究HD 106906行星系统就像时光倒流，以观看围绕我们年轻的太阳形成的奥尔特彗星云一样。”“我们自己的巨型行星在万有引力的作用下向外踢了无数的彗星。许多被完全弹出，变成了像“ Oumuamua”这样的星际物体，但其他一些则受到了过往恒星的影响。恒星掠过的第二次撞击可以使彗星的轨道脱离与行星的任何进一步相遇，从而将其从弹射的前景中解脱出来。这一连串的事件将最原始的太阳系物质保存在远离太阳的数十亿年的深度冻结中。

Kalas希望未来的观察，例如更新的Gaia测量目录，将阐明HD 106906飞越的重要性。

他说：“我们从461名嫌疑人开始，发现了两名在犯罪现场的嫌疑人。”“随着我们收集更多证据，他们的确切角色将被揭示。”

这项工作得到了美国国家科学基金会（AST-1518332），美国国家航空航天局（NNX15AC89G）和Nexus for Exoplanet System Science（NExSS）的支持，这是由NASA科学任务局（NNX15AD95G）赞助的研究协调网络。

出版物：罗伯特·J·德·罗莎（Robert J. De Rosa）和保罗·卡拉斯（Paul Kalas），“行星主恒星HD 106906的近共面恒星飞越”，AJ，2019年； doi：10.3847 / 1538-3881 / ab0109