在1400光年外，哈勃拍到一隻宇宙蝙蝠，而且翅膀還在扇動拍打

2020-08-10 博科園

有時比你想像的更接近現實，美國宇航局哈勃太空望遠鏡捕捉到了一張驚人的圖像，一顆年輕恆星不可見的行星形成盤，在恆星形成區域的更遠雲層上投下了一個巨大陰影，就像一隻蝙蝠徘徊在牆上閃耀的手電筒光束中。這顆年輕的恆星名為HBC672，陰影特徵被戲稱為「蝙蝠影子」，因為它看起來像一對翅膀。這個暱稱被證明是出人意料的恰當：現在，研究小組報告表明：看到了蝙蝠影子在拍打！

研究的主要作者、馬裡蘭州巴爾的摩太空望遠鏡科學研究所(STSCI)的天文學家克勞斯·龐託皮丹說：影子在動，它像鳥的翅膀一樣拍打著！這一現象可能是由一顆行星拉動原行星盤（圓盤）並使其翹曲造成，該團隊在404天的時間裡目睹了這場拍打。但是最初是什麼創造了蝙蝠影子呢？有一顆被圓盤包圍的恆星，這個圓盤不像土星環，它不是平坦的。它被膨脹了，這意味著如果來自恆星的光垂直向上，它可以繼續垂直向上，而不會被任何東西阻擋。

但是如果它試圖沿著圓盤的平面走，它就不會出來，它會投下陰影。想像一盞有陰影的燈在牆上投下陰影，在本例中，燈泡是星星，燈罩是圓盤，雲是牆。根據陰影的形狀，圓盤必須張開，角度必須隨著距離的增加而增加，比如喇叭褲或喇叭。圓盤由氣體、塵埃和巖石組成的環形結構，可能大致呈馬鞍形，有兩個峰和兩個谷，這可以解釋陰影的「拍打」。研究小組推測，有一顆行星嵌入到了圓盤中，其軌道傾斜於圓盤的平面。

剖析「蝙蝠」扇動的翅膀

這顆行星將導致軌道圓盤的雙翹曲形狀，並在其陰影下產生運動。紐約波基普西瓦薩學院(Vassar College)的團隊成員科萊特·薩利克(Colette Salyk)說：如果圓盤上只有一個簡單的凸起，預計陰影兩側會向相反的方向傾斜，就像轉彎時的機翼一樣。從恆星延伸穿過周圍雲層的陰影是如此之大，大約是太陽系長度的200倍，以至於光不會短時間內穿過它。

事實上，光線從恆星傳播到陰影的可感知邊緣，所需的時間約為40至45天。研究團隊計算出，一顆扭曲圓盤的行星，將在不少於180天的時間內繞恆星運行。估計，這顆行星到恆星的距離大約與地球到太陽的距離相同。如果不是行星，陰影運動的另一種解釋是一個質量較低的恆星伴星在原行星盤平面外圍繞HBC672運行，導致HBC672相對於其陰影盤「擺動」。

但根據圓盤的厚度，研究團隊對此表示懷疑，目前也沒有證據表明存在雙星夥伴。這個圓盤太小太遠，即使用哈勃望遠鏡也很難見，恆星HBC672位於一個名為蛇狀星雲的恆星託兒所中，距離我們約1400光年。它只有一兩百萬年的歷史，從宇宙的角度來說還很年輕。這一發現是偶然的，蝙蝠影子的第一張照片是由另一個團隊拍攝的。後來，這張照片被指定用於NASA的學習宇宙，這是一個創造材料和體驗的項目，使學習者能夠自己探索宇宙。

研究的目標是說明陰影是如何傳達我們看不見現象的信息。然而，研究團隊只在一個濾光片中觀察到了蝙蝠陰影，這並沒有為NASA學習宇宙想要的彩色圖像提供足夠數據。為了獲得彩色圖像，研究團隊不得不在額外的濾光片中觀察陰影。當將新舊圖像組合在一起時，陰影似乎發生了移動。起初，他們認為問題出在圖像處理上，但很快意識到圖像正確對齊，這種現象是真實存在的，其研究發現發表在《天體物理學》期刊上。

博科園｜研究/來自：歐空局/哈勃信息中心

參考期刊《天體物理學》

DOI: 10.3847/1538-4357/ab91ae

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