根据华盛顿大学的一项最新研究，围绕“短周期”双星的行星，或者被封闭在轨道上的恒星，由于其宿主恒星的演化而被弹射到太空中。这一发现有助于解释为什么天文学家们观测到环绕双星恒星的行星很少，而这些行星轨道上的恒星则是相互环绕的——尽管观测到了数千颗短期双星，或者轨道周期为10天或更少的恒星。这也意味着，这样的双星系统是一个很差的地方，它的目标是在地面和太空望远镜上寻找适合居住的行星和地球以外的生命。
概念图阐释了开普勒-16b，这是第一颗环绕两颗恒星运行的行星——所谓的环绕行星。在前景中可以看到的行星，是由美国宇航局的开普勒任务发现的。华盛顿大学的一项新研究表明，某些短时期的双星系统是由恒星演化而产生的。图片：NASA/JPL-Caltech/T. Pyle
有几种不同类型的双星，如视觉和光谱双星，以天文学家能够观察到的方式命名。在《天体物理学杂志》上发表的一篇论文中，研究报告的主要作者大卫·弗莱明(David Fleming)是一名UW天文学博士生，他研究的是双星双星，或者是轨道平面离视线很近的地方，两颗星在彼此的前方交叉。弗莱明将于4月15日至19日在动力天文学会议上发表论文。在大约10天以内，当双星相互环绕时，弗莱明和合著者们都在想，是不是每一种引力都对恒星系统产生了“动力学影响”呢?弗莱明说：这就是我们在电脑模拟中发现的，潮汐力把角动量从恒星旋转到轨道，减慢了恒星旋转，扩展了轨道周期。
这种角动量的转移，不仅使轨道扩大，而且使其循环，从古怪或足球形状的，到完美的圆。在很长一段时间内，这两颗恒星的自转也会同步，因为月球与地球是一致的，每一个都将永远向对方展示相同的一面。该论文的作者之一、UW的天文学助理教授罗里·巴恩斯(Rory Barnes)说，不断扩大的恒星轨道“把原本安全的行星包围起来，然后它们就不再安全了，它们就会被扔出系统。”这样一颗行星的喷射会使其他轨道世界的轨道以一种级联效应扰动，最终也会使它们脱离系统。让情况变得更加困难的是，天文学家称之为“不稳定区域”，这是由两颗恒星相互竞争的引力造成的。
弗莱明说：如果去那里，就会被驱逐出这个系统，在模拟中证实了这一点，其他许多人也研究过这个地区。这就是所谓的“动态稳定极限”。它随着恒星轨道的增加而向外移动，包围着行星，使它们的轨道不稳定，最终将它们从系统中抛出去。弗莱明说，这种双星系统的另一个引人注目的特点是，多年来被其他人发现的，是行星倾向于在这个稳定极限之外运行，在那里“堆积”。行星如何到达该地区还不完全清楚;它们可能会在那里形成，或者它们会从系统的更远的地方向内迁移。弗莱明和他的合著者们将他们的模型应用于已知的短周期双星系统，发现这种星状潮汐演化的双星系统至少会在87%的多行星环双星系统中移除了一个行星，而且通常更多。甚至这可能是保守的估计;巴恩斯说，这个数字可能高达99%。
研究人员将这一过程称为行星的恒星潮汐演化，或称陡峭。未来的探测——“或非探测”——在短周期的双星上，将会提供对陡峭过程的最佳间接观测测试。被发现的最短时期的双星系统是开普勒47，其周期约为7.45天。该研究的合著者认为，未来的研究寻找和研究短期双星周围的宜居行星，应该把重点放在那些轨道周期较长而非7.5天的行星上。弗莱明和巴恩斯的合著者是UW天文学教授汤姆·奎因，博士后研究员罗德里格·鲁格和本科生大卫·e·格雷厄姆。这项工作使用了UW的Hyak超级计算机系统提供的存储和网络基础设施，由UW的学生技术费用资助。至于可居住性和对生命的探索，围绕短期食双星的行星可能是更近距离研究的诱人目标，它们的边角显示出日食，而更多的是向远方的观察者。
博科园-科学科普｜参考期刊：天体物理期刊｜来自：华盛顿大学
