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几十年来,天文学家一直在寻找所谓的“太阳双胞胎”——与我们的太阳具有相同年龄、质量、温度、光度和化学丰度的恒星。
但是,阿姆斯特丹大学的计算天体物理学家西蒙·波特吉斯·兹瓦特说,以这种方式寻找太阳双胞胎就像在街上寻找穿着和你一样外套的人,并称他们为家人。
相反,波特吉斯·兹瓦特希望寻找我们太阳真正的兄弟姐妹——那些实际上与我们的太阳一同形成的恒星,并且仍然拥有证明这一点的恒星血统。
直到现在,主流天文学家一直不屑一顾地认为可以真正找到我们失散的亲属,尤其是在我们的恒星诞生星团据信已经消散了约 43 亿年之后。但是波特吉斯·兹瓦特,在一篇新论文(正在《天体物理学杂志快报》Astrophysical Journal Letters上接受同行评审)中,提出了一个可能可信的方法来找到我们太阳原始兄弟姐妹中的 50 或 60 个,这只是波特吉斯·兹瓦特认为位于地球约 300 光年范围内的估计 1,000 到 6,000 个原始星团成员中的一小部分。
波特吉斯·兹瓦特建议通过恒星的自行,或在我们的视线中的视运动、它们在天空中的位置以及它们的化学特征(他将其比作它们的恒星 DNA)来识别恒星亲属。他说,这样的恒星大约为一个太阳质量(太阳的大小)或更小,并且具有与太阳相似的化学丰度。
这位天体物理学家说:“几个月前,我会说寻找太阳的兄弟姐妹绝对是徒劳的。”
但是,在倒推计算了太阳过去 46 亿年的速度之后,波特吉斯·兹瓦特改变了主意。从半人马座中这个假定的起点出发,然后他预测了我们诞生星团的恒星成员实际上将如何在时间上向前分散。
他说:“令我惊讶的是,这些恒星都以它们基本完好的自行和位置或多或少地留在了附近。我们是否真的可以识别出这些恒星仍然不完全清楚。在大约 300 光年范围内的一百万颗恒星中,预计其中大约有 50 颗是兄弟姐妹。”
伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校的天体物理学家莱斯利·卢尼原则上赞扬了这个想法,但表示天文学家永远无法确定任何给定的恒星是否是兄弟姐妹。但他认为,研究人员将能够缩小“可能”是亲属的一组恒星的范围。
波特吉斯·兹瓦特说,如果观测天文学家能够识别出几十个太阳的亲属,那将给我们对太阳系如何形成和演化的理解带来翻天覆地的变化。
他的一名研究生已经在梳理恒星目录,以寻找可以尝试该方法的候选者。波特吉斯·兹瓦特说,最好的寻找地点是在银河系平面上,在船帆座和天鹅座的星座中,沿着太阳绕银河系中心的轨迹。
欧洲航天局的 2011 年盖亚任务计划测量我们银河系部分区域中十亿颗恒星的位置和运动,这将为这项工作提供助力。
但是罗切斯特大学的天文学家埃里克·马马杰克,他专门研究恒星动力学,将波特吉斯·兹瓦特的提议比作从曼哈顿三十多岁人群的随机抽样中寻找他 1993 年高中班级的成员。
马马杰克说:“经过详尽的搜索,您可能会遇到一些,但是试图根据他们目前的生活轨迹来推断他们来自哪里只会令人沮丧。”