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圍繞著北落師門星的塵埃帶。圖片來源：NASA、ESA、Paul Kala

在恒星北落師門周圍，不斷碰撞的小行星引發了一系列宇宙災難，形成了巨大的塵埃云。如今，天文學家首次目睹了其中一次碰撞的發生過程，可能為了解太陽系早期的情況提供了一個窗口。相關研究近日發表于《科學》。

北落師門有著一系列奇特的觀測記錄：2008年，美國加州大學伯克利分校的Paul Kalas和同事根據哈勃望遠鏡在2004年和2005年的觀測結果，發現在圍繞這顆年輕恒星的軌道上似乎有一顆巨行星。然而，隨著觀測數據的不斷積累，研究人員對這顆被稱為北落師門b的奇怪天體的身份進行了激烈討論。它要么是一顆比木星稍大的行星，要么是一團塵埃。

如今，Kalas團隊再次利用哈勃空間望遠鏡觀測了北落師門。Kalas說：“2023年，我們使用了與之前相同的儀器，但沒有探測到北落師門b，已經看不見它了。但讓我們震驚的是，出現了一顆新的‘北落師門b’。”

研究人員推測，這個被稱為北落師門cs2的新天體不可能是一顆行星，否則早就被發現了。最合理的解釋是，它是由兩顆直徑約60公里的大型小行星或星子碰撞產生的塵埃云。而北落師門b的消失暗示它可能一直都是這樣的塵埃云。

美國哥倫比亞大學的David Kipping說：“這些數據來源嘈雜且不穩定，所以我們距離得出確切結論還有一段路要走。但迄今所有證據似乎都能很好地印證一個新生系統中原行星之間的碰撞。”

不過，發現兩次這樣的碰撞還是出乎意料的。“理論上，這種碰撞每10萬年頂多發生一次。然而，出于某種原因，20年里發生了兩次這樣的事件。”Kalas說，“北落師門像亮著彩燈的圣誕樹一樣閃閃發光，這令人驚訝。”

這可能意味著至少在北落師門這樣年輕的恒星周圍，星子間的碰撞比我們想象的更常見。

Kalas和同事計劃在未來3年用哈勃空間望遠鏡和更強大的詹姆斯·韋布空間望遠鏡對北落師門cs2進行更多觀測，觀察其后續變化，并嘗試尋找現在更暗的北落師門b。

這是一個實時研究這些碰撞的獨特機會。“我們不再依靠理論來理解這些劇烈撞擊，我們現在可以看到它們。更多的觀測不僅讓我們能夠了解年輕的行星系統，還能了解早期太陽系及其在宇宙大家庭中的位置。”Kalas說。

相關論文信息：https://doi.org/10.1126/science.adu6266