天文学家借助哈勃太空望远镜,在距离地球25光年的北落师门(Fomalhaut)恒星系统中,捕捉到一场罕见的天体碰撞事件——两颗直径超过30公里的小行星猛烈相撞,喷射出的尘埃云反射恒星光芒,形成两个短暂却明亮的光斑。这一发现颠覆了此前对该系统的认知,并为系外行星探测任务敲响了警钟。
故事始于2004年,由加州大学伯克利分校与圣塔芭芭拉分校领导的国际团队,在北落师门系统中发现一个高亮光点,最初被认定为气态巨行星“北落师门b”(后命名为Dagon)。2012年,这一发现通过进一步观测得到确认。然而,2014年的后续数据却显示,这颗“行星”突然消失无踪。直到近期,研究团队通过分析哈勃望远镜的长期观测数据,才揭开真相:Dagon并非行星,而是一次小行星碰撞后形成的巨大尘埃云,现被重新命名为“cs1”。
2023年,团队在哈勃数据中再次发现类似光斑。起初,他们怀疑是Dagon“复现”,但通过精密比对历史图像,确认这是一个全新光源,命名为“cs2”。美国西北大学的Jason Wang指出,这两个光斑均因反射恒星光芒而显现,极易被误认为系外行星。加州大学伯克利分校的Paul Kalas警告称,这种现象对未来的系外行星探测任务构成严峻挑战,可能引发大量“假阳性”信号。
最新研究证实,cs1和cs2均由小行星碰撞产生。当两颗直径至少30公里的微行星(星子)剧烈相撞时,喷射出的尘埃云在恒星辐射压力下逐渐扩散、消散,形成短暂却明亮的光斑。这一发现已发表于顶级期刊《科学》,并引发对天体物理学理论的重新审视。
北落师门系统年龄约4.4亿年,正处于类似太阳系早期的“暴力成长期”。剑桥大学天文学教授马克·怀亚特推测,该系统外围可能存在约3亿颗类似大小的星子。然而,这一发现对现有模型提出了质疑:根据旧有理论,此类大规模碰撞在该系统中应每10万年发生一次,但天文学家却在短短20年内观测到两次(cs1和cs2)。
Paul Kalas分析称,高频撞击活动表明,北落师门系统内部极其活跃,可能拥有多达3亿个小行星天体。其边缘区域正处于剧烈的动力学演化阶段,星子间的碰撞频率远超预期。这一现象不仅改写了对北落师门系统的认知,也为研究恒星系统早期演化提供了关键线索。











