垂直运转的行星：在双恒星上方的90°轨道令天文学家大开眼界

2025-06-04 09:49天文之最

天文学家发现了迄今为止最奇怪的行星系统之一：一颗可能的行星 2M1510 b，似乎以一条急剧倾斜的轨道绕两颗棕矮星的极点运行——几乎垂直于它们自己的轨道。

这种奇特的现象与我们太阳系中的任何现象都不一样，它不是通过星光的减弱发现的，而是通过使用欧洲南方天文台的甚大望远镜捕捉到的微妙的引力摆动发现的。

天文学家发现了迄今为止最奇特的行星系统之一。这个绰号为2M1510的系统似乎包含一颗行星，它环绕着两颗棕矮星的两极运行。棕矮星是神秘的天体，它们的质量过大，不足以成为行星，但又不足以像恒星一样燃烧。这两颗棕矮星彼此绕行，彼此距离很近，而第三颗则漂移得更远，从很远的地方绕着这两颗棕矮星运行。

在大多数恒星系统中，包括我们自己的太阳系，行星通常沿着与其母恒星赤道相同的平面运行。恒星的自转也与这种有序的布局一致，在太空中形成一个平静的、类似煎饼的结构，所有物体都一起运动。所有物体都是“共面的”：平坦、平静、庄严。

艺术家构想的行星绕两颗棕矮星运行的概念图。这颗行星位于极地轨道（红色），与两颗棕矮星的相互轨道（蓝色）垂直。图片来源：ESO/L. Calçada

但一颗仍在等待确认的可能行星——2M1510 b——却不遵循这种熟悉的模式。如果它确实是一颗行星，它将在一个完全不同的平面上绕中心棕矮星运行，这个平面与棕矮星的轨道呈90度角。想象一下两个旋转的圆盘在太空中形成一个X形。科学家们认为，他们在这里发现的正是这种倾斜的极地轨道。

同时绕两颗恒星运行的行星，被称为“环双星”行星，已经相当罕见。但一颗倾角如此之大？这可是科学家们从未见过的——直到现在。得益于欧洲南方天文台运营的智利甚大望远镜的观测，研究人员可能刚刚发现了第一颗这样的行星。

利用欧洲南方天文台（ESO）的甚大望远镜（VLT），天文学家发现了一颗系外行星，它以90度角绕着一对奇特的恒星运行。此前曾有迹象表明，这种所谓的围绕两颗恒星运行的极地行星可能存在，但现在我们有确凿的证据证明这一点。这一特殊系统是通过观察两颗恒星的轨道路径发现的，这种推拉方式只能用极地轨道上存在行星来解释。本视频总结了这一发现，解释了这些奇特恒星的性质以及天文学家发现这颗奇特行星的方法。来源：ESO

这项研究的科学团队用来揭示这颗行星令人眩晕的存在的方法本身就颇具挑战性。这颗候选行星的探测方法与当今大多数系外行星（围绕其他恒星运行的行星）不同，即“凌日”法，这是一种小型日食，当行星穿过其恒星表面时，恒星亮度会略微下降。

相反，他们使用了第二常见的方法——“径向速度”测量。行星绕行会导致其恒星轻微地前后摇动，因为行星的引力会将恒星拉向一个方向或另一个方向；这种拉力会导致恒星光谱发生细微但可测量的变化。在这种情况下，探测结果又增加了一个转折点：行星对两颗棕矮星相互绕行轨道产生的推拉效应。该研究的作者得出结论，这对棕矮星21天的相互轨道路径正在发生微妙的改变，这种改变只能用极地轨道行星来解释。

这是系外行星2M1510 (AB) b绕其主恒星——一对棕矮星——运行的异常轨道的动画。这颗新发现的行星拥有一条极地轨道，垂直于两颗恒星运行的轨道平面。来源：ESO/L. Calçada

迄今为止，在已确认的5800多颗系外行星中，科学家仅发现了16颗环双星行星，其中大多数是通过凌日法发现的。其中12颗是利用美国宇航局现已退役的开普勒太空望远镜发现的，该望远镜是凌日探测次数最多的望远镜（近2800次）。科学家们在极地轨道上观测到了少量的碎片盘和“原行星”盘，并推测那里可能也存在极地轨道行星。如今，他们似乎终于发现了一颗。

编译自/ScitechDaily