真实版“塔图因”，环绕双星的行星们，能告诉我们什么？

遥远“塔图因”，双行星环绕双恒星，竟能帮助了解行星形成的隐秘

第二个“塔图因”多行星系统被发现

一些行星围绕两颗恒星运行，使人联想起电影《星球大战》中塔图因星球的标志性风景。天文学家们将这些星球称为环双星行星。迄今为止，他们只找到了大约一打这种类型的行星系统。在所有这些系统内，只有一个拥有超过一颗行星。2023年6月12日，研究人员们表示他们发现了第二个已知的含有两个行星的环双星系统。它的名字是BEBOP-1.

来自英国伯明翰大学的研究者们领导的团队做出了这个发现。6月12日，研究员们将通过了同行评审的结果发表在了《自然天文学》上。

第一颗行星：发现于2020

BEBOP-1行星系统位于距地球1300光年的绘架星座，又名TOI-1338。天文学家们已经知道，这个系统有至少一颗行星，称为BEBOP-1b。2020年，NASA的TESS（凌日系外行星巡天望远镜）太空望远镜利用凌星法发现了它。天文学家们观察到了它的数次凌星——数次从它那颗更加明亮的母恒星前面经过。第一作者马修·史丹堤，过去就职于伯明翰大学，现就职于开放大学，说道：

“凌星法使我们得以测量TOI-1338b的大小，但无法测量它的质量，而这才是一个行星的最基础的性质。发现一颗新的环双星行星是令人激动的，但目前为止这是我们研究者知道的唯一一颗。它会是孤独的，还是有其它伙伴？“

一个多行星环双星系统：像塔图因一样

人们并不需要长久等待就得到了答案。BEBOP-1事实上是一个多行星系统。

当使用TESS的科研人员们研究关于BEBOP-1b的数据时，另一组研究人员——BEBOP小组，正在使用位于智利阿塔卡马沙漠的阿塔卡马大型毫米/亚毫米波天线阵列（ALMA）望远镜监视这个系统。他们在尝试测量BEBOP-1b的质量。利用另一种探测行星的方式——多普勒法，或者也被称作角速度法，他们做到了这一点。天文学家们可以测量行星的微小引力对其母恒星造成的影响，以及由此引发的恒星“摇动”，据此探测出行星的存在。史丹堤当时的赞助人，阿马雷·查奥德说道：

“这种方法与人们有史以来第一次发现系外行星的方法相同。马约尔和奎罗兹因此得到了2019年度的诺贝尔奖。不幸地是，为了探明那颗行星（BEBOP-1b）的质量而作的努力并没有成功。然而，他们发现了另外一个激动人心的事情——另一颗行星！“

这个系统里的第二颗行星，BEBOP-1c，被添加进了其余已知的环双星行星的小小队列里，它同时也属于一个更小的分类：这些星系中拥有多个行星的系统的成员。正如俄亥俄州立大学的戴维·马丁所说：“迄今为止，只有十二个环双星行星系统被发现，这是已知的第二个拥有多于一颗行星的系统。”

BEBOP-1C

所以，这个环绕双星运行的世界会是怎样的？史丹堤说道：“BEBOP-1c的轨道周期为215天，质量为地球的65倍，大概是木星质量的五分之一。”天文学家们依然不清楚 BEBOP-1c的具体大小。他们会进行额外的观测，尝试着用凌星法找到更多线索。

探测BEBOP-1c并不容易，尤其是在新冠疫情期间。正如史丹堤所说：“证实这个系统的存在相当困难，更何况，我们的观测被新冠打断。这颗行星沿轨道运行到一个至关重要的位置期间，智利的天文台被关闭了六个月。直至去年，这一部分的轨道才再次变得适合观测，我们在那时完成了探测的工作。”

描绘BEBOP-1发现过程的演示海报。图片来源：阿曼达·史密斯，伯明翰大学。

“塔图因”行星系统提供了关于行星形成过程的线索

尽管它们更加稀有，环双星行星系统能够提供关于行星形成过程的有价值的线索。一颗行星同时环绕两颗恒星运行，曾经只是《星球大战》之类的电影里的一个概念。然而现在，我们知道它真的存在。

那么，这些系统究竟是如何形成的？如同共同作者拉丽萨·塞尔姆解释的那样：

“行星形成于环绕着一颗年轻恒星的物质盘中，在那里，物质逐渐聚集成星球。在环双星系统之中，这个物质盘环绕两颗恒星形成。由于两颗恒星相互绕行，它们就像巨大的脚踏板那样扰乱物质盘里靠近它们的区域。这阻止了行星的形成，除了在那些离双星很远且未受扰动的位置。相较于我们太阳系这样的单恒星系统，在环双星系统中，行星形成的位置和条件更容易被探明。“

同时，研究者们也得到了一些关于第二颗行星，BEBOP-1b的新的启示。他们知道了它的质量的上限，如研究人员所说的那样，他们从中发现了一个有趣的事实：它的密度甚至低于一块维多利亚海绵蛋糕！研究人员们注意到，这使它成为了NASA的韦伯太空望远镜的理想探测对象。

^ 艺术家绘制的环双星行星系统概念图。图片来源：NASA/戈达德太空飞行中心

简介：一支国际天文学家团队声明他们发现了第二个已知的“塔图因”多行星系统——至少2颗行星同时环绕一组双星运行。

BY:Paul Scott Andersonand

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