“像太陽一樣的星星不會停止發光，”但這顆星星停止發光

2024 年 9 月，一顆距離地球約 3000 光年的恆星突然變暗至正常亮度的四十分之一。這種急劇下降一直持續到 2025 年 5 月。這顆名為 J0705+0612 的恆星與我們的太陽非常相似，這使得這一事件對天文學家來說特別引人注目。

“星星就像太陽一樣，不會無緣無故地停止發光，”約翰·霍普金斯大學天體物理學教授納迪亞·扎卡姆斯卡 (Nadia Zakamska) 說。 “像這樣戲劇性的停電事件非常罕見。”

數月的觀察捕捉到了罕見的事件

意識到這種不尋常的變暗可能揭示一些重要的東西，扎卡姆斯卡和她的同事開始了廣泛的監測活動。他們使用了智利帕瓊山的雙子座南望遠鏡，以及 3.5 米阿帕奇點天文台和 6.5 米麥哲倫望遠鏡。他們的結果發表在一篇論文中 天文雜誌。

通過將新的觀察結果與 J0705+0612 的檔案數據相結合，⁽¹⁾ 研究人員得出的結論是，這顆恆星短暫地隱藏在巨大的、緩慢漂移的氣體和塵埃雲後面。研究小組估計，雲團距離恆星約 20 億公里（12 億英里），延伸約 2 億公里（1.2 億英里）。

一個巨大的同伴將雲凝聚在一起

數據表明雲並不是自由漂浮的。相反，它似乎與遠離恆星中心的第二個天體存在引力聯繫。儘管該設施的確切性質仍不確定，但它應該足夠大以保持雲的完整性。

觀測表明，該物體的質量至少是木星的幾倍，甚至可能更多。它可能是一顆巨大的行星、一顆褐矮星或一顆質量非常小的恆星。

如果該物體是一顆恆星，那麼星雲將被視為星周盤，即圍繞兩星系統中較小成員運行的碎片盤。如果它是一顆行星，其結構將被歸類為環行星盤。在這兩種情況下，看到一顆恆星暫時被次要天體周圍的圓盤遮擋的情況都是極其罕見的，只有少數已知的情況。

使用強大的新工具進行雲掃描

為了找出雲的組成部分，該團隊求助於 Gemini South 的最新儀器——高分辨率雙子座光學攝譜儀 (GHOST)。 2025 年 3 月，GHOST 對變暗事件進行了兩個多小時的觀察，將星光分解成詳細的光譜，揭示了雲中的元素。

“當我開始使用光譜學觀察掩星時，我希望揭示一些有關雲的化學成分的信息，因為以前從未進行過此類測量，”扎卡姆斯卡說。 “但結果超出了我的預期。”

光譜顯示多種金屬（比氦重的元素）與氣體混合在一起。更令人驚訝的是，數據的準確性使團隊能夠跟踪氣體在三個維度上的移動情況。這是科學家第一次直接測量圍繞行星或低質量恆星等次級天體運行的圓盤內的內部氣體運動。

測量結果顯示出一個活躍、動蕩的環境，含有鐵和鈣等氣態金屬的風穿過雲層。

“GHOST 的靈敏度使我們不僅能夠檢測到雲中的氣體，還能測量它的實際移動情況，”扎卡姆斯卡說。 “這是我們以前在這樣的系統中從未能夠做到的事情。”

“這項研究展示了 Gemini 設施最新儀器 GHOST 的強大功能，也凸顯了 Gemini 的一大優勢——它對掩星等瞬態事件的快速響應，”美國國家科學基金會 NOIRLab 項目主任 Chris Davis 說道。

有證據表明外部系統中有磁盤

詳細的風測量表明雲的移動獨立於恆星本身。結合較長的變暗持續時間，這證實了遮擋恆星的物體是一個圍繞著第二伴星的圓盤，在系統的外部區域運行。

這顆恆星還顯示出過量的紅外輻射，這通常與年輕恆星周圍的物質盤有關。然而，J0705+0612 已有超過 20 億年的歷史，因此該磁盤不太可能是系統原始形成時的剩餘材料。

可能的行星碰撞

那麼光盤從哪裡來呢？扎卡姆斯卡認為，它可能是在該系統外部的兩顆行星發生大規模碰撞後形成的。這樣的碰撞會釋放出大量的塵埃、岩石和氣體，形成一個巨大的雲，現在正在恆星前面漂流。

為什麼這個發現很重要？

結果展示了新工具如何開闢新方法來研究遙遠行星系統中隱藏和短暫的現象。特別是 GHOST，它可以讓天文學家檢查以前無法詳細檢查的結構。

“這一事件向我們表明，即使在成熟的行星系統中，大規模的碰撞仍然是可能的，”扎卡姆斯卡說。 “它生動地提醒我們，宇宙遠非靜態，而是一個不斷創造、毀滅和轉變的故事。”

筆記

1. 利用哈佛大學檔案數據進行的一項研究發現，J0705+0612在1937年和1981年經歷了另外兩次類似的變暗事件，週期為44年。

該團隊由Nadia L. Zakamska（約翰·霍普金斯大學高等研究院）、Gotham A. Palatadka（約翰·霍普金斯大學）、Dmitry Pizaev（新墨西哥州立大學、莫斯科州立大學）、Yaroslav Merk（查爾斯大學、加那利群島天體物理研究所）、James E. Owen（倫敦帝國理工學院）、Henrique Reggiani（雙子座天文台/美國國家科學基金會）組成。 NOIRLab）、Kevin C. Schlaufman（約翰·霍普金斯大學）、Karolina Bąkowska（托倫尼古拉·哥白尼大學）、Sławomir Bednarz（西里西亞理工大學）、Krzysztof Bernacki（西里西亞理工大學）、Agnieszka Gurgul（托倫尼古拉·哥白尼大學）、Kirsten R. Hall（研究中心）天體物理學 | 哈佛大學和史密森學會）、Franz Josef Hamsch（天文學、氣象學、地球物理學和相關科學協會、德國變星學會）、Barbara Joachimczyk（托倫尼古拉斯·哥白尼大學）、Krzysztof Kutysz（華沙大學、弗羅茨瓦夫大學）、Sebastian Kułowski（雅蓋洛尼安）。大學）、Alexios Liakos（雅典國家天文台）、Przemysław J. Mikołajczyk（華沙大學、國家核研究中心、弗羅茨瓦夫大學）、Erika Bacsztyny（維爾紐斯大學）、Grzegorz Bomanski（華沙大學）、Adam Popovic（西里西亞理工大學）、Daniel E. Reichardt（華沙大學）。北卡羅來納州教堂山）、Lukasz Wierzykowski（華沙大學、國家核研究中心）、Justas Zdanavicius（維爾紐斯大學）、Michal Zygmo（綠山城大學）、Pawel Zielinski（托倫尼古拉·哥白尼大學）和 Staszek Zola（雅蓋隆大學）。

NSF NOIRLab 是美國國家科學基金會的地基光學紅外天文學中心，管理著雙子座國際天文台（NSF 設施、加拿大 NRC、智利 ANID、巴西 MCTIC、阿根廷 MINCyT 和韓國 KASI）、NSF 基特峰國家天文台 (KPNO)、NSF 塞羅托洛洛美洲天文台 (CTIO) 和科學和數據社區。 CSDC 和 NSF-DOE Vera C. Rubin 天文台（與能源部 SLAC 國家加速器實驗室合作）。它由天文學研究大學協會 (AURA) 根據與 NSF 的合作協議管理，總部位於亞利桑那州圖森。

科學界很榮幸有機會對其進行天文研究 我是奧利加姆·達瓦格 凱特·貝克在亞利桑那州 白山 夏威夷、智利的托洛洛山和帕瓊山。我們認識到並承認非常重要且受人尊敬的文化作用 我是奧利加姆·達瓦格 致 Tohono O’odham 民族，以及 白山 到 真實的人 （夏威夷原住民）社區。