天文学家再次审视孪生双星系统

无论研究对象是矮星系、超大质量黑洞，还是"热木星"，天文学家都需要花费数月甚至数年来搜寻可比较的天体和结构进行研究。而当这些天体并排排列时，则更为罕见。

但耶鲁大学的一项新研究为寻找"双生"行星系统提供了路线图——揭示了相互环绕运行的双星（它们诞生于同一时间和地点）是否倾向于拥有相似的在轨行星。该研究的作者发现，特定构型的双星系统可能提供行星形成的关键信息，同时也更便于天文学家在系统内发现行星。

某些双星系统并排、"边缘朝向"的构型，可能使天文学家能够进行对比研究，就如同医生研究人类双胞胎以获取生物和行为机制的知识。

"这可能是一条前所未有的途径，用以检验行星形成过程的确定性或有序性，"耶鲁大学文理学院天文学助理教授、这项新研究的资深作者马莱娜·赖斯（Malena Rice）表示。

该研究发表于《天体物理学杂志通讯》（The Astrophysical Journal Letters）。第一作者是堪萨斯大学本科生约瑟夫·汉德（Joseph Hand），他作为耶鲁大学多瑞特·霍夫莱特（Dorrit Hoffleit）本科研究学者完成了这项研究（该奖学金以耶鲁长期任职的天文学家命名）。耶鲁大学文理学院博士候选人康斯坦丁·格比格（Konstantin Gerbig）是该研究的合著者。

在早前的研究中，赖斯发现数量异常庞大的双星系统具有完美对齐的轨道，这意味着两颗双星及其行星在同一几何平面上运行。在此类系统中，伴星可作为行星轨道的稳定器，防止剧烈的长期气候变化——这种变化对我们所知的生命可能是毁灭性的。

研究人员指出，这些"边缘朝向"的双星系统因其特殊的排列方式，也是探测新行星的绝佳候选者：恒星的摆动方向正好朝向或背离地球，从而产生信号增强效应。

在这项研究中，团队根据欧洲航天局盖亚任务（Gaia）DR3高精度恒星天体测量目录的数据，识别出近600个边缘朝向的双星系统。研究人员从盖亚数据集中筛选出最明亮的邻近双星系统，测量了它们的轨道，并模拟了每颗恒星周围等待被发现的行星集合。

研究人员表示，其成果本质上是预测了天空中更有可能发现新行星并确定其特征的区域位置——更重要的是，首次实现了在同一系统内不同恒星之间进行行星比较。

"我们阐述了如何首次利用这种方法进行行星形成的比较研究——其中我们拥有一个对照组样本，即与首个行星系统同时诞生的第二个行星系统，"赖斯解释道。

该研究由多瑞特·霍夫莱特本科研究奖学金项目资助，并获得了海辛-西蒙斯基金会（Heising-Simons Foundation）的支持。