恒星的光影魔術秀

北辰

滿天的恒星中，很多都是雙星。它們相互圍繞著對方運轉，或者圍繞著相互的引力中心運轉。當一顆恒星運行到另外一顆恒星前面的時候，就會帶來光度的變化。這早已經成為天文學上的常識。這種恒星相互遮掩造成的天文現象稱為“掩星”。

科技進入新時代后，天文學家開始尋找日外行星。為了找到一個新的地外家園，他們將這種掩星觀測技術引入其中。恒星與行星的關系也如同雙星的關系：當一顆行星運行到恒星面前的時候，也會讓恒星的光芒變得暗淡些許。雖然這種變化只有萬分之一，但是新的觀測技術已經能夠發現這種變化。如果恒星的光芒變暗且有周期性，就可以判斷它有行星。天文學家利用這種技術已經找到很多日外行星。

在尋找日外行星的過程中，最卓有成效的是開普勒天文望遠鏡。這個望遠鏡從2009年開始工作，2013年因為故障停止了工作。但是，它卻給我們留下了很多觀測資料。兩年后，天文學家從觀測資料中發現了一顆特別的恒星。這顆恒星位于天鵝座，它的編號是KIC 8462852，距離我們1480光年，被稱為“塔比星”。

塔比星疑云

恒星的光變曲線跟心電圖差不多，彎彎曲曲很有規律。但是，塔比星的光變曲線很不正常。2011年3月，在塔比星的光變曲線上，天文學家觀測到第800天附近有一個凹坑。這個凹坑先是緩慢變暗，然后飛快地變亮，完全不對稱。另一個凹坑出現在1500天附近，也就是2013年2月，它也不對稱。這兩個巨坑，一個深達22%，另一個深達15%。這似乎告訴我們，它有兩顆行星，這兩顆行星都巨大無比。但這是不可能的，即使它有像木星那么大的行星，光度也僅僅該有1%的變化。更何況，塔比星的質量只比太陽大一點，為1.44倍的太陽質量，它不可能有太大的行星。

但是有一點可以確認，一定有什么東西遮住了塔比星，這個東西還十分巨大，寬度可達這顆恒星本身的一半。

是什么遮住了塔比星的光芒，又是什么與塔比星之間在進行一場光影魔術表演？這個看不見的東西引起了很多人的興趣。他們猜測，這里存在擁有高度文明的外星人，外星人建造起來的龐大軌道工程擋住了塔比星的光芒，這種軌道工程叫做“戴森球”。

這些擁有高度文明的外星人，為了得到更多的恒星的光，在太空建造了反光板（就像是我們的太陽能反光板），把恒星的光返回到行星上。外星人建造的反光板太多了，一個連著一個，就像是一個大圓球那樣把行星包圍起來。當然，也能把恒星和行星都包圍起來，這樣就能最大程度地收集恒星的光能。如果從我們的角度看，這樣龐大的宇宙工程必然要擋住恒星的光，在恒星的光變曲線上留下一個個的凹坑。

這種觀點一經推出，立刻引起了一陣喧囂，紛紛揚揚的報道接踵而至。人們驚呼，我們發現了外星文明。進入2017年5月，塔比星光變周期又開始了，它又引起了更多人的恐慌。世界上很多人都把望遠鏡對向這里，認為這里是尋找外星文明的最佳地點，全球大大小小的媒體也都在興奮地聚焦于此。

恒星“柱一”的

光影魔術表演

塔比星的周圍究竟有什么，現在下結論還為時過早，但基本可以肯定不是戴森球這樣的星際工程。如果有的話，那也只可能是一顆行星帶著衛星，或者是一顆行星帶著行星環。行星環可以很巨大，如果它處在星系的邊緣，就會造成更大的光影變化，這種恒星的光影魔術表演，以前也曾上演過，但沒有引起什么反響。一個最近的例子是2009年恒星“柱一”的光影魔術表演。

柱一在御夫座，是一顆奇怪的恒星。1821年，一位德國的天文愛好者發現，柱一的亮度會下降。1848年，柱一發生了一次變暗。1876年，柱一再一次發生變暗。由此天文學家開始認識到，柱一每隔27.1年會發生一次這樣的變暗過程，這個周期實在是難以想象的漫長。于是，這一現象引起了很多天文學家的關注。從1821年開始，天文學家便一直在關注柱一，但他們越是關注，就越迷惑。科學家試圖為這種周期性的變化找到一種理論上的解釋，但是柱一的光變周期并不是那么嚴格，比如在1955年開始的那次食變中，變暗和增亮的時間持續了4個多月。同時，它變暗的時間也增加到13個月。在1982年開始的食變中，它變暗的時間是15個月，而增亮的時間只持續了兩個月。柱一如此的反復無常，它的光影魔術顯得那么神奇。

2009年12月，柱一的光影魔術又開始了。天文學家的觀測工具已經取得了巨大的進步。他們將最好的觀測設備都對準了柱一，期望有新的發現。至于天文愛好者，他們只能湊熱鬧，把自己的望遠鏡對著柱一，欣賞天空中最長的光影魔術表演而已。

2010年4月，美國天文學家使用望遠鏡干涉技術，拍攝了柱一的光影照片。結合這些照片，他們得出了初步結論，認為：這是一個雙星系統，柱一的質量相當于太陽的3.5倍。另一顆恒星的質量較小，但是卻帶著一個塵埃盤，這個塵埃盤是半透明的，因而它擋住柱一的時候，仍然可以看到柱一，只不過光線暗淡了一些。伴星的質量與塵埃盤的質量尚不能確定，因此也有更多的科學家認為，那顆看不到的伴星也許質量更大一些。

這次，天文學家使用最先進的技術，在光變周期之后，總算是給柱一的光影魔術表演做出了一種還算合理的解釋。

像這樣亮度改變較大的光影魔術表演，基本上都會有塵埃盤的參與，龐大的塵埃盤在其中扮演了重要角色。很多恒星都有塵埃盤，尤其是那些年輕的恒星，它們的塵埃盤是正在形成的行星系統，因此，這種光影魔術表演也就十分尋常。

內外兩個塵埃盤的

長蛇座TW

長蛇座TW距離我們比較近，僅有192光年，因此我們對它的研究就比較多。這顆恒星很年輕，僅有800萬年，剛誕生不久，周圍的行星還沒有成型，正處在形成階段。

但這顆恒星的塵埃盤是面向我們，而不是側向我們的，因此我們可以完整地看到這個塵埃盤的全貌。但是，這個環繞著恒星的塵埃盤很不正常，左右亮度不一致，而且還在變化中。隨著時間的推移，這顆亮度不對稱，結構看起來以逆時針方向在氣體塵埃盤上移動的恒星，到了2016年，又重新回到了2000年圖像中的位置。

這也是一場光影魔術表演，只不過是一場很另類的光影魔術表演，充當背景大幕的光影從恒星上轉移到了塵埃盤上。塵埃盤上暗淡的部分表明這不是盤面本身的特征。如果是的話，周期不會只有16年，它應該100年才能運轉一圈，因而一定是有一個東西在這里投下了陰影。應該是一個影子在盤面上移動，就像是一個鐘表的指針，以逆時針方向，每隔16年運轉一圈。

產生這個陰影的東西一定是在塵埃盤的內側，所以才能遮擋住恒星的光。現在科學家結合射電波段的觀測結果得出結論，在塵埃盤的內側，還有一個塵埃盤。但這個塵埃盤傾斜了，跟外側的塵埃盤不在同一個平面，它的一半在塵埃盤的下部，另一半則位于塵埃盤的上部。這個塵埃盤翹起的上部擋住了恒星的光，所以會在外側的塵埃盤上留下陰影，并且這個陰影每隔16年運轉一圈。

層出不窮的

光影魔術表演

恒星離我們實在是太遙遠了，那上面的一點光芒變動，之所以都能被我們的望遠鏡辨識出來，這得歸功于天文觀測技術的巨大進步。隨著各種觀測技術的迭代更新，我們還會發現各種各樣的恒星系統，觀看到更多精彩紛呈的光影魔術。

試想一下，如果外星人從遙遠的地方觀測太陽系，“他們”也會發現這些奇幻的光影魔術表演。導致太陽系光影魔術出現的原因有很多，通常歸結為以下兩點：一是最外側的柯伊伯帶中的那些矮行星會導致太陽的光度變化；二是太陽系八大行星也會輪流遮擋住太陽。此外，小行星帶還有幾十萬顆天體，它們的聯合作用也會引起太陽光度出現某種變化。更有甚者，還有體積巨大，又帶著眾多衛星的木星，以及不僅帶著眾多衛星，而且還帶著層層外環的土星，都會遮擋住太陽。它們的聯合作用會讓這些外星人根本找不到太陽的光變周期，一個周期被確定之后，隨后又被另一個變化的周期否定，會弄得“他們”一頭霧水，找不著北。

塔比星的光度周期變化還沒結束。它即使結束了，也不可能有定論。塔比星系可能是一個結構比較復雜的星系，跟太陽系的結構差不多，它的光影魔術表演也是多種因素導致的結果。因此，看恒星的光影魔術表演，我們不要驚慌，更不要以為找到了外星文明。今后，我們一定還會看到更加奇妙的恒星光影魔術表演。