比邻星：我们知之甚少的近邻

比邻星：我们知之甚少的近邻
作者：凌姝
来源：《大科技·科学之谜》2016年第04期
从宇宙角度来看，比邻星可谓与我们近在咫尺。

但是，它是怎么运转的？它有没有行星？如果有行星，那行星上有没有生命？关于这个邻居，我们还有很多问题得不到答案。

1915年10月12日，在南非约翰内斯堡联合天文台的一份通告中，他们宣布发现了一个亮度微弱的恒星，在天空中角运动速度异常快。

罗伯特·因尼斯是这个观测台的负责人，他发现的这颗星就是后来为大家所知的比邻星——离太阳系最近的恒星。

发现太阳系的邻居
大部分星星距离我们非常非常遥远，以至于我们几乎察觉不到它们在天空中的位置变化。

但长期的观察却显示，星座会缓慢改变形状，并且天空中的每颗星都有着不同的运动方式，只是变化非常慢，没有精密的测量就无法察觉。

这种星星在天空中位置的变化，是由星星与太阳系的相对运动而产生的。

我们通常用自行运动角和自行运动速率来描述星体的位置变化。

前者表明自行运动在天球上的方向，而后者表明运动速率的大小。

从地球观察者角度来看，一颗恒星的自行运动越大（即星星在天空中位置的变化越大），就意味着离我们的太阳系越近。

因此，罗伯特·因尼斯对寻找自行较大的恒星十分感兴趣，因为它们很可能与太阳系相对较近。

对“邻居”的好奇，使得天文学家从未放弃对这些星星的探索。

为寻找这样的星星，因尼斯决定查看离太阳最近的半人马座恒星系统，当时已经知道半人马座α双星系统，但是还有没有比这更近的恒星呢？他使用闪视比较仪，检查了两张该区域的摄影板，这两张板上的图像分别摄于1910年和1915年。

检查摄影板对因尼斯来说是很难的工作，因为这两张摄影板记录了天空中到15°×15°=225平方度的一块区域，图像上的星星数量难以计数，而那时又没有计算机代劳，全靠人眼一一分辨。

为了减少对比检查图片过程对眼睛的压力，因尼斯把测量区域缩小到60平方度，就这样也还需要2周时间来检查对比。

更加困难的地方在于，原始1910年照片板被送往英国格林威治天文台，所以他只能与一个副本做对照，而副本和原本存在细微的星图视像扭曲。

功夫不负有心人。

因尼斯观察图像，发现在1910～1915年这5年之间，多数星星看起来都是静止不动的，然而有一颗星星自行运动较大，似乎从一个位置直接跳到了另一个位置。

有趣的是，这颗星星的运动方向与半人马座α星十分相似，距离也很近。

它会不会与半人马座α的双星系统有所联系呢？
确定我们与邻居的距离
新星与半人马座阿尔法星可能存在联系，这意味着测量它们之间的距离或者视差角度十分重要。

当天文学家测量两颗星之间距离的时候，实际上测量的往往是它们之间的视差角度，也就是测量星星、地球和太阳之间的角度，用地球和太阳的距离作为基准线，进而计算星星之间的距离。

因尼斯经过计算，得出新发现的恒星的视差值为0.784″，这个值表明它与我们的距离比半人马座α星与我们的距离更近，因此它也得名比邻星。

多亏了欧洲依巴谷天体测量卫星，人们现在对半人马座的α星和比邻星的视差测量已经十分准确，分别是0.775″和0.772″，相当于4.32和4.22光年的距离。

这些数值表明比邻星与地球的距离比因尼斯1917年推测的要远一些，不过，即使这样，比邻星仍然是距离太阳系最近的恒星。

与太阳大不一样的邻居
比邻星是一颗低质量的M型红矮星，直径只有太阳的14%，质量约为太阳的12%。

作为一颗步入老年的红矮星，比邻星发出的光很弱，即使在离它很近的地方，其视星等也只有11等，是肉眼所能辨识的光亮的1/100。

我们在地球上想要用肉眼观测，需要借助一台极大的望远镜即使真有这样的望远镜，想要在众多亮度相似的繁星中辨认出它，仍是一个很大的挑战。

从一开始，因尼斯就猜测，比邻星与人马座α双星之间有所关联，它们彼此距离较近，在空间内的行迹也非常相似。

多数科学家坚持认为α星是一个三星系统，其中，比邻星在一个轨道上缓慢地绕着更亮的那两颗星运动。

在一次近期的测量中，科学家计算出其轨道路径特别长，像是彗星的路径，延伸的距离是地球到太阳的距离的54万倍。

但要沿着这样一个巨大的轨道运动简直是不可能的，因为会被银河系其他星体的引力所干扰。

这个问题的答案目前我们还无从知晓，但未来天文学家会不断改善测量技术，有可能会发现α双星（A星和B星）的引力究竟是如何成功抓住比邻星的。

有行星和生命吗？
今天，天文学家正在密切关注着比邻星的一举一动，他们用哈勃望远镜的精密制导传感器和地面望远镜进行观测，寻找任何可能存在的影响因素。

要知道，比邻星可能会受其他星球影响出现运动轨道的晃动，邻居家如果出问题，搞不好会殃及池鱼。

天文学家们还想知道是否有行星围绕比邻星公转，但是比邻星太暗了，能够发现其周边行星的机会微乎其微。

科学家打算利用引力透镜来发现被黑暗遮蔽的行星，从地球的角度来看，
比邻星在2016年2月会从太阳和一颗恒星中间穿过，其时，比邻星的重力会使那颗恒星的光线弯曲，产生引力透镜效应。

而比邻星周边果真有一颗行星的话，引力透镜效应就会发生一些变化，这可以间接证明有行星存在。

如果真的发现了行星，那上面会有生命存在吗？
像许多其他M型红矮星一样，比邻星是一颗会闪光的星球。

也就是说，它的光亮会在短短几分钟的时间内极大增加，猛然爆发。

这些猛烈爆发的光亮可能是由于恒星表面的爆炸所引起的，类似太阳耀斑，但比太阳耀斑更加猛烈。

M型红矮星爆发耀斑的时间是随机的，间隔从几小时到几天不等，有时候还可能同一时间爆发多次耀斑活动。

耀斑的能量来源在于星球的地磁场、它们的旋转以及其外层湍流运动之间的相互作用。

比邻星通过X光的形式释放出大量耀斑能量。

这就意味着，如果有任何其他行星环绕该恒星运动，恐怕在上面是找不到任何生命痕迹了。

不断向我们靠近的邻居们
到目前为止，科学家还未发现比比邻星更近的恒星。

事实上，比邻星正不断向太阳靠近，但是它要移动到距离太阳系最近的位置还得再过2.74万年，到时候它距离太阳系就只有2.9光年的距离，半人马座的α星会紧随其后。

不过，未来可能还有别的恒星距离太阳系更近。

据预测，有一颗质量只有太阳的一半的、微弱的K型红矮星——GL710将会取代比邻星，成为距太阳系最近的恒星。

在150万年后，它很可能会在与太阳系相距1光年甚至更近的地方出现。

距离如此之近，就像与太阳系连在一起一样，以至于它会扰乱围绕太阳的奥尔特彗星云，还有可能会把大量彗星送入太阳系。

要是到时候，如果人类还没有灭绝，那么他们可得提防着点这些“宇宙炸弹”。