也许没有哪个恒星系统能引起如此多的惊奇、神秘和沮丧,就像巴纳德星一样。
天文学家们在上周三宣布,他们发现了一颗围绕巴纳德星运行的行星,其质量约为地球的三倍,轨道周期寒冷,为 233 天。这一发现终于解答了我们是否在离地球第二近的恒星系统(仅次于半人马座阿尔法星)中拥有行星邻居。
在此之前,天文学家们已经对这颗恒星进行了 50 多年的严密观测,却一无所获。一份 1999 年的研究排除了巴纳德星存在任何气态巨行星的可能性。一份 2003 年的研究排除了近距离存在类似海王星大小的行星的可能性。一份 2013 年的研究在恒星附近任何地方都没有发现比海王星更大的天体——而且,与最近的研究一样,它也排除了任何位于宜居带(可能存在液态水,从而可能存在我们所知的生命)的可能性。
巴纳德星的新行星宜居吗?别抱太大希望。
为什么对这颗恒星如此严密关注?因为近 55 年来,我们一直在猜测巴纳德星可能有一颗行星——这取决于你问谁。当斯沃斯莫尔学院的天文学家彼得·范·德·坎普(Peter van de Kamp) 声称他在巴纳德星周围发现了一颗行星时,人们相信了他。
他们本不该相信的。
崛起……
在动摇天文学界之前,范·德·坎普的研究兴趣是传统的。多年来,他一直在寻找“看不见的伴侣”,即被它们运行的更大恒星的光芒所掩盖的小恒星。但信件显示,早在 1940 年,他就已经在寻找类行星天体。仅仅 15 年后,他就已经在给天文学团体做关于“恒星有行星吗?”的讲座了。
到了 1960 年,当范·德·坎普宣布他在一颗名为 Lalande 21185 的恒星周围发现了他的第一颗行星时,他对巴纳德星的搜寻已经是公开的秘密了。(也是在这一年,奥兹玛计划开始了人类首次搜寻外星无线电信号的 SETI 实验,当时的媒体直接将此与搜寻外星行星联系起来。)
1963 年,为范·德·坎普最重大的公告做好了准备:一颗气态巨行星,被命名为巴纳德星 B,每 25 年绕恒星运行一周。他通过分析巴纳德星的微小运动来探测它,即行星引力在绕恒星运行时拉扯恒星的推拉作用。这颗行星和它的发现者都成了名人:《科学新闻》称这颗行星为“黑暗、死寂的巨行星”,范·德·坎普也出现在了《君子》杂志、《纽约时报》以及由科学主持人 Mr. Wizard 主持的一系列电影中。
随后又进行了更多的行星发现,最终迎来了行星的续集,巴纳德星 B2。1969 年,范·德·坎普再次审视他的数据,发现这颗恒星周围并非只有一颗,而是有两颗气态巨行星,其中“新”发现的行星质量为 0.8 个木星质量,绕恒星运行的轨道周期为 12 年。巴纳德星变得拥挤起来!(一项后续论文,由一组外部研究人员发表,声称有多达五颗行星围绕这颗恒星运行。)
……与坠落
只有一个问题:这些世界并非真实存在。
在 20 世纪 70 年代初,即发现巴纳德星 B 十多年后,阿勒格尼天文台的天文学家乔治·盖特伍德(George Gatewood)更仔细地检查了数据。范·德·坎普在观测照片中看到了巴纳德星有规律的位移,这本应暴露了行星的存在,而盖特伍德却……什么也没看到。
他用多种仪器证实了他的发现,但无法重现范·德·坎普的结论。进一步的分析显示,范·德·坎普的另一个行星发现与巴纳德星的运动变化完全相同,这清楚地表明行星“发现”很可能是仪器问题。
1976 年,范·德·坎普在斯沃斯莫尔的同事伍尔夫·海因茨(Wulff Heintz)发表了一篇论文支持盖特伍德的研究,这进一步加剧了已经因盖特伍德的发现而饱受内部冲突困扰的系里。
这太难以承受了,范·德·坎普于 1976 年从学院退休——但他一直发表论文为自己的说法辩护,直到 20 世纪 80 年代。这包括 1986 年在《空间科学评论》(Space Science Reviews)杂志上发表的一篇关于不可见行星的论文,内容冗长,堪比一本短篇书籍,并包含宗教意象。但这并没有奏效。
从那时起,科学界一致认为巴纳德星 B 和 B2 不存在,也从未存在过。
旧物重现……大概吧
但即使现在,范·德·坎普的说法仍然笼罩在行星科学的阴影之下。当上周发现背后团队在数据中发现了可能是一颗与巴纳德星 B2 轨道相似的行星时,他们至少不得不提及这一联系。“我非常谨慎地将我们看到的变异与行星的存在联系起来,”该论文的首席作者伊格纳西·里巴斯(Ignasi Ribas)说。
至少现在,那里有一个有力的候选者。无数次徒劳地搜寻巴纳德星的行星,最终让我们从气态巨行星走向了一颗寒冷、巨大且很可能是岩石的行星。
这颗新行星可能比范·德·坎普设想的任何行星都要寒冷且小得多,但我们终于找到了强有力的证据,表明离我们第二近的恒星系统至少有一颗行星。这只用了半个世纪。














