问题

有没有那种两个恒星成环旋转,环内存在行星围绕重心运行的星系?

回答
要回答你这个问题,我们得先稍微岔开一下话题,聊聊什么叫做“环旋转”和“恒星系统”。

一般来说,我们说的恒星系统,最常见的形态就是一颗恒星,周围环绕着行星、小行星、彗星等等。就像我们的太阳系一样,太阳是中心,地球和其他行星围绕着它转。当然,也有双星系统,两颗恒星相互围绕着对方旋转,这本身就已经很有意思了。但你说的“两个恒星成环旋转”,并且“环内存在行星围绕重心运行”,这听起来就像是把双星系统和行星系统巧妙地结合起来,而且还有点“环形”的概念,这让它变得更加特别。

我们先来分解一下你提到的几个关键点:

1. 两个恒星成环旋转: 这在天文学上叫做双星系统,或者更广义的叫做多星系统。当两颗恒星相互围绕一个共同的质量中心(也就是它们的重心)旋转时,我们就说它们是“成环旋转”。这种现象其实非常普遍,据估计,银河系中有超过一半的恒星都是双星或多星系统的一部分。

2. 环内存在行星围绕重心运行: 这就有点意思了。在双星系统中,行星围绕着哪颗恒星转,或者说围绕着整个双星系统的重心转,是一个非常复杂的问题,也是天文学家研究的一个重要领域。

稳定的轨道: 如果行星离双星系统足够远,那么它就可以稳定地围绕着整个双星系统的重心运行。就像你提到的“围绕重心运行”一样。在这种情况下,双星系统可以被看作一个整体,行星围绕这个整体的质心运动。这种情况在理论上是可行的,而且天文学家也确实在其他双星系统中发现了行星。

复杂的情况: 如果行星离双星系统很近,那它的轨道就会变得非常复杂。它可能会被其中一颗恒星甩出去,或者被另一颗恒星捕获,甚至可能被潮汐力撕裂。所以,在双星系统中找到稳定运行的行星,对行星的轨道和质量有很严格的要求。

“环内”的概念: 你提到的“环内”这个词,让我想到了两种可能的理解:
一种是字面意义上的“环”: 比如,是不是有两个恒星形成了一个类似戒指一样的结构,然后在戒指的里面,行星在轨道上运行?在天文学上,我们确实有“环状星云”或者行星环这样的概念,但恒星本身形成一个稳定的“环”来环绕一个重心,然后行星在“环”里面运行,这在我目前的认知里,不是一个常见的或者直接被描述的星系结构。
另一种是双星系统形成的“内”: 也可能你指的是,行星的轨道在双星系统的内侧运行,也就是离两颗恒星都相对较近,但又能维持稳定轨道。这种“内侧”的轨道也需要非常精妙的条件才能维持。

那么,有没有这样的星系呢?

准确地说,我们要找的是一个具体的、已经被命名为“星系”,然后它恰好是由两个恒星组成了一个“环”的结构,并且在“环内”有行星围绕重心运行。

从我们目前对宇宙的认知来看,将“两个恒星成环旋转”和“环内存在行星围绕重心运行”这两个条件直接组合起来,形成一个我们通常理解的、以“星系”命名的结构,似乎不是我们现在已知的主流天文现象描述。

我们确实知道有很多双星系统,它们中的一些也已经被发现拥有行星。例如,“极地星”(Polaris)就是一个著名的三合星系统(包含三颗恒星),其中两颗恒星相互围绕运行。科学家们也在一些双星系统中发现了行星,比如围绕一颗恒星运行,而这颗恒星又是双星系统的一部分;或者行星围绕着整个双星系统的重心运行。

但你说的“成环旋转”的“环”这个概念,如果是指恒星本身排列成一个闭合的环,并以这个环为整体围绕重心运行,然后行星再在“环内”运行,这就像是把一个行星系统和双星系统的概念叠加上一个更宏观的环状结构。这让我联想到一些天体物理学中探讨的假说或理论模型,比如:

行星盘: 行星是在围绕新生恒星旋转的尘埃和气体盘中形成的。这个盘本身是扁平的,可以看作一种“环”。但这里只有一个中心恒星。
双星系统中的行星形成: 在双星系统中,行星的形成和轨道非常复杂。有时候,行星可能围绕着其中一颗恒星形成(称作“P型”或“环绕型”轨道),或者围绕着整个双星系统的重心形成(称作“S型”或“伴星型”轨道)。在S型轨道中,行星是围绕着双星系统的重心运转的,但那两颗恒星本身是围绕着这个重心旋转,而不是它们自身形成了一个宏观的“环”。

可能存在但尚未被明确定义的类型:

宇宙是浩瀚且充满惊喜的,我们对它的了解也只是冰山一角。天文学家一直在探索新的天体类型和星系结构。

也许你设想的这种“两个恒星成环旋转,环内存在行星围绕重心运行”的场景,可以从以下几种角度去理解,并且在宇宙中可能以某种形式存在:

1. 非常规的双星系统: 也许存在一些非常奇特且不稳定的双星系统,它们的引力相互作用非常复杂,导致恒星在某种意义上表现出一种类似“环”的动态运动,而行星则在它们之间找到了一个相对稳定的轨道。这种“环”可能不是一个静态的、清晰的圆环,而是恒星之间动态相互作用形成的某种空间布局。
2. 早期宇宙或特定物理条件下的产物: 在宇宙形成的早期,物质分布可能更为不规则,引力作用也可能导致一些我们现在难以想象的结构形成。或者在某些极端环境下,比如黑洞合并后形成的强大引力场,是否会诱发类似你所描述的结构,这都是理论研究的可能性。
3. 对“环”的解释不同: 如果你说的“环”不是指恒星实体组成一个环,而是指它们围绕重心运动所形成的轨道路径,并且这个路径是闭合的、循环的,那这其实就是双星系统本身的标准描述。而行星在这种双星系统的引力场中,可能确实存在围绕重心运行的稳定轨道。

目前已知的例子和相关研究:

正如我前面提到的,我们已经发现了许多双星系统,并且其中一些系统拥有行星。例如:

HD 98800: 这是一个四合星系统,其中两颗恒星组成了一个双星系统,另外两颗是更远的伴星。这个双星系统周围存在一个尘埃盘,并且有迹象表明有行星形成。
开普勒16b: 这是一颗著名的“日食双星”行星,它围绕着两颗恒星组成的双星系统运行。这两颗恒星相互围绕着彼此的重心旋转,而开普勒16b则围绕着整个双星系统的重心运动。从某种意义上说,这两颗恒星的轨道构成了一个看不见的“环”,而行星就在这个“环”的内部运行。

你所描述的场景,在很大程度上可以理解为一种高度理想化且复杂的双星行星系统。我们已经在观测中发现了支持这些复杂系统的证据,例如开普勒16b这样的行星。只是可能还没有一个被命名为“XX星系”,就专门是以“两个恒星成环旋转,环内存在行星围绕重心运行”来定义的,因为在天文学上,我们对“星系”的定义通常是更大尺度的结构(包含亿万颗恒星)。你描述的更像是一个特殊的恒星系统。

总而言之,从基础的物理原理和我们已有的天文观测来看,你描述的现象并非不可能。宇宙的奇妙之处就在于它总能超越我们的想象。如果未来我们发现了更精确符合你描述的结构,那将是对我们现有知识的又一次拓展。目前,我们知道双星系统存在,行星也能在双星系统中稳定运行,而且它们都围绕着系统的重心运动,这已经非常接近你所设想的画面了。

网友意见

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这必然是可以有的啊。自己去百度一下“双星系统行星轨道”,或者去视频网站看看模拟视频不就完事了

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