恒星大部分都是双星系统,可是太阳的伴星在哪里?木星不够资格

太阳有伴星吗?宇宙中大部分的恒星几乎都以双星环绕的系统方式存在,包括距离我们最近的比邻星就是两个类双星系统,南门二A和南门二B组成双星系统,比邻星又与南门二AB的质心组成了了一个类双星系统,但太阳却是一颗孤零零的恒星,直到现在我们也没有找到太阳的伴星。

宇宙中的恒星为什么都有伴星存在呢?其实这也很好理解,比如太阳的前身是奥尔特星云,星云散布在一大片广阔的空间中,只要是物质就有质量,就有引力,在漫长的时间里它们会相互吸引,逐渐开始汇聚成一颗较大的物体,随着引力越来越强,物体的规模也越来越大,最终开始疯狂吞噬附近的尘埃和气体。经过几千万年到数亿年的时间就会成为一颗气态星球,当质量足够大使中心的压力和温度达到了核聚变的条件时,这颗星球就会变成恒星。由于星云的范围往往非常巨大,有些星云的平均直径甚至能达到几百光年,甚至更大的范围,形成恒星的过程中并不会只形成一颗。

一般来说,一片星云每几光年内就会有好几颗恒星,当恒星形成后相邻最近的恒星由于引力相互吸引就会形成一个双星环绕或者多星环绕的恒星系统,它们互相围绕共同的质心运行。为什么双星系统居多呢,那是因为在较小的范围内,星云中的尘埃和气体是有限的,并不能形成更多的恒星,所以双星系统在宇宙中算是比较常见。奥尔特星云却很奇怪,奥尔特星云的范围大概直径比太阳系大那么一点点,差不过2光年直径,距离比邻星仍有3光年的距离,所以奥尔特星云可以认为和比邻星恒星系统没有关系。

但这就让人很纳闷,好像奥尔特星云就是一个独立的球状云团,只为了形成一颗太阳而已。那奥尔特星云的来历又是哪里呢?怎么会独立出现呢?星云的来源有两种,一种是早期宇宙诞生时向宇宙空间喷发的大量尘埃和气体,这些都是原始星云,它们形成了初代恒星。另一种来源是恒星结束主序星阶段后,当内部的物质塌缩成致密天体时,由于膨胀得太大,外围物质就会成为星云而留在宇宙空间中。但这有一个问题,如果恒星质量非常大,那么留下的星云物质就会被吹得很远。可是如果恒星质量并不大,塌缩后留下的星云物质就仍然会围绕其运转,比如行星状星云就是这样形成的。

但是奥尔特星云既没有中子星和黑洞在附近,也没有白矮星作为星核,也就是说奥尔特星云很可能并不是初代恒星留下的残骸,有可能是宇宙形成时就已经存在的星云。但这就更加可疑,因为如果奥尔特星云不是初代恒星留下的残骸,那么宇宙形成了一百多亿年,但太阳的寿命却仅仅过了50亿年而已,说明奥尔特星云以星云状态存在了几十亿年却没有形成恒星,这么长的时间里奥尔特星云都在干啥?是准备摆烂了吗?

另一个解释就是奥尔特星云被太阳的引力裹挟,从一片大的星云中飞到了这个空间轨道上,也就是说奥尔特星云其实原本就是另一片星云的一部分。如果是这样,那么在太阳形成后,它附近的那颗恒星去哪了呢?理论上太阳应该有一颗伴星存在,并且与太阳的距离并不会特别远。有人认为太阳的伴星就是木星,虽然木星的引力也很强大,可是仍然不够资格成为太阳的伴星,木星的引力摄动最多也就是让太阳稍微抖一下而已。并且在形成时太阳吞噬了更多的质量,木星顶多是太阳形成后剩下的边角料而已。

《三体》中对于三体文明的烦恼和人类文明的安稳有过描述,三体文明的悲惨建立在三颗恒星的三体运动上,而人类文明却拥有一个稳定而独立的恒星系统,这是让三体人羡慕不来的。在宇宙中太阳这种单恒星的星系系统并不多,银河系有1000亿颗恒星以上,但大部分都是双星或者多星系统。太阳没有伴星确实让人奇怪,在前些年有科学家提出了太阳伴星的假设,假设中太阳系的伴星是一颗红矮星,叫复仇女神星。理由是地球每隔2700万年就会发生一次生物大灭绝,而这很可能就是复仇女神星公转的周期,每当复仇女神星来到近日点时就会推动陨石撞击地球。不过这并无真实数据,把复仇女神星定义为红矮星也仅仅是因为我们觉得那是一颗地球上看不见的恒星,只有红矮星的光度符合条件而已。

其实太阳系处于银河系的相对边缘,奥尔特星云如果是初代星云,那么一定是银河系用完后的边角料。如果是二代星云,也很可能是被中心恒星抛出的残渣。太阳就是在这样爹不亲娘不爱的条件下形成的,这也为地球生命创造了相对稳定的条件。那么,你认为复仇女神星存在吗?太阳有没有伴星存在呢?