銀河系中有一半的恒星系統是雙星系。這似乎是恒星系統形成和進化的共同根源。所以，我們不能只關注單星系統就認為我們擁有了完整的圖景。

(資料圖)

事實上，在科幻小說和科幻影視劇，已經出現了雙恒星系統或三恒星系。其中最著名的有雙恒星系就是美國科幻電影《星球大戰》了，而三恒星系則是我國著名的科幻小說家劉慈欣所創作的科幻小說《三體》了。

在電影《星球大戰》中有一個場景，盧克·天行者站在塔圖因星球的沙漠上，天空中有兩顆“太陽”。

電影《星球大戰》中塔圖因星球沙漠上天空中兩個“太陽”

如果站在圍繞雙星系統的運行的行星上看兩個“太陽”，我想一定是很酷的事情。那么真實的雙星系統中的行星是否能適合生命生存呢？

科學家認為這要看雙星系統是怎樣的兩顆恒星。如果其中一顆是“黑寡婦”脈沖星，那可就糟糕了。

脈沖星它的前身是一顆大質量的恒星，數十億年前它以“老大哥”的身份誕生了。恒星越大，其消耗生命的速度越快。當這顆大恒星消亡時，它會以超新星的形式結束生命，并伴隨著瘋狂的大爆炸，留下的就是脈沖星。

這個老大哥的死引發了宇宙中最大的爆炸之一。在爆炸過程中，恒星的核心坍塌，將物質擠壓成密度極高的球體。強烈的快速旋轉的磁場引發了兩束致命的輻射，脈沖星獲得了“生命”。

脈沖星是宇宙中最神奇的怪物之一。它們直徑只有10英里，但它們的質量至少是太陽的質量，有時甚至是太陽的兩倍。

如果這個雙星系統周圍有行星并且上面有生命的話，肯定會隨著超新星的爆發而灰飛煙滅了，但脈沖星的兄弟會幸運地逃過超新星老大的劫難，但它現在環繞著一個來自地獄的兄弟。

宇宙中，脈沖星周圍就是無人區。對脈沖星附近的任何物體來說，繞脈沖星運行都是一種非常艱難的體驗。

脈沖星會從它的兩極噴射出大量的致命輻射。生活在脈沖星附近的行星如果被死亡的激光擊中，那么這顆行星就會遭遇滅頂之災。

脈沖星與恒星組成的雙星系

當然這些死亡射線不會永遠持續下去，在幾百萬年的時間里，脈沖星會在自旋中死亡，這個邪惡的兄弟死了。

也許你會認為，另一顆恒星能平安度過余生了。的確，在這顆恒星的大部分生命時間里，它是安全的，能與它死亡的兄弟和平共處，相安無事。但隨著這顆恒星步入老年，它們會往外擴張，成為紅巨星。

對于一顆恒星來說，它可以膨脹到它喜歡的大小，但在雙星系中，就有一個問題。

恒星膨脹時，外層離中心越遠，離得越遠，引力就越小。隨著引力的減小，它們會達到一個叫做羅謝爾的極限。

羅謝爾極限很重要，因為它基本上告訴你一顆恒星在雙星系統中最大可能的大小。在這個大小范圍內，不會影響到另一顆恒星的引力影響。

羅謝爾極限類似于水庫中的水壩，如果水庫太滿，水就會溢到溢洪道，這就是雙星系所發生的事情。

恒星膨脹，最終到達它進入溢洪道的高度，它進入脈沖星的引力區域。現在，故事開始變得有趣了。一些紅巨星的物質現在可以被合并到脈沖星中。

膨脹的紅巨星無法保持住其外層，脈沖星開始進食了。物質流入脈沖星，將動力傳遞給脈沖星，使其旋轉得越來越快，直到每秒旋轉數百次。光束被點燃，我們的脈沖星又死而復生了。這個邪惡的兄弟開始象吸血鬼一樣吞食著它兄弟的物質。

吸血鬼會一遍又一遍地死亡和復活，就像一個你殺不死的吸血鬼。紅巨星使它的吸血鬼兄弟的壽命延長了數十億年。

黑寡婦脈沖星正在吞食兄弟恒星的物質

雙星是導致毫秒脈沖星存在的最終原因。目前科學們知道有數百顆毫秒脈沖星散布在宇宙中。而且它們都是孤獨地存在，他們的兄弟姐妹發生什么事了？

它們之所以存在，是因為它們吸走了伴星的生命。目前科學家們看到的毫秒脈沖星都是單獨存在的，它們可能剛把同伴的尸體處理掉。

有一顆名稱為PSR j1311-3430的毫秒脈沖星，它是一種被稱為黑寡婦的稀有毫秒脈沖星。和黑寡婦蜘蛛一樣，它也是致命的，它是宇宙中質量最大的快速旋轉脈沖星之一。

放射出的輻射是普通脈沖星的100倍，黑寡婦脈沖星正處于物理學的邊緣，再大一點就是黑洞了。

它有著驚人的強烈輻射，很難理解這些東西是如何存在的。但一般來說，宇宙的規律就是這樣，宇宙又大又古老，如果它能發生，它就會發生。

每一次科學家們發現新的奇異物體，它都能讓我們以一種前所未有的方式來檢驗物理定律。

黑寡婦脈沖星簡直就是噩夢，它的輻射會將伴星加熱到11600攝氏度以上，是我們太陽表面溫度的兩倍多。這簡直就能讓恒星湮滅。

眾所周知，黑寡婦蜘蛛會吃掉它們的伴侶，而黑寡婦脈沖星就是這么做的，它實際上是利用來自伴星的物質加快自旋，然后將伴星完全湮滅。伴星消失了，被它的吸血鬼兄弟給謀殺了。

這是終極宇宙的忘恩負義，是伴星它讓脈沖星在兩次死亡后又復活了，但脈沖星卻把伴星的整個身體都被完全掏空了，甚至沒有一點塵埃能夠表明它曾經存在過。

這些黑寡婦脈沖星就像是銀河系中的殺手，它們不僅催毀了恒星還抹除了證據。這也就是為什么把這類脈沖星稱為“黑寡婦”的原因。

所以當雙星系統中有顆黑寡婦脈沖星時，兩顆星就比一顆要糟糕得多。當然不是每個雙星系統中都有一顆黑寡婦脈沖星。

【《星球大戰》塔圖因星球的世界】

兩顆普通恒星能為外星世界創造一個適宜居住的綠洲嗎？

科學家們認為，這是有可能的。系外文明很有可能存在于圍繞兩顆恒星而不是一顆恒星運行的系外行星上。

這些雙星系無處不在，所以我們在電影《星球大戰》中看到塔圖因星球的天空可能是真實存在的。星球上可能有生命和文明，并且天空中可能有兩個“太陽”。

我們的地球圍繞著一個孤獨的太陽運行，在一個可以讓生命進化的安全區域，但我們的太陽是有一些“脾氣”的。有時它會釋放出高能粒子，從而產生北極光和南極光。但它仍然是一顆非常可靠的恒星。

當然以前不是這樣的，當太陽更年輕的時候，它更活躍，也更猛烈。我們年輕的太陽自轉速度比現在快10倍，導致其磁場扭曲纏繞，并發出巨大的太陽耀斑。太陽耀斑對行星的宜居性非常不利，尤其是當你離恒星非常近的時候。

太陽耀斑本質上代表著高能輻射，比如高能質子它們撞向大氣層，并能帶走大氣層中的氣體。

想象一下早期的太陽系，耀斑和太陽風暴攻擊著巖石行星的大氣層，致命的帶電粒子可以一個分子一個分子地把它們撕碎。沒有大氣，液態水就無法存在，沒有液態水就意味著沒有生命。所以早期的太陽系是一個可怕的地方。

年輕的太陽是高度紊亂的，在我們的區域釋放出大量的能量。它花了很長時間，大概5億年左右，太陽系才平靜下來。

但雙星系統會怎樣呢？能讓事情變得更簡單嗎？

當行星圍繞兩顆恒星而不是一顆恒星運行時，年輕的恒星同樣是非常狂暴和混亂的。

但在有兩顆恒星的系統中，這些恒星的相互作用可以減緩它們的旋轉。這意味著這種狂暴可以被減緩。所以它們不會那么猛烈，也不會那么頻繁。任何年輕的行星如果形成了大氣層，它就可以保持住。

雙星系統

所以，當涉及到行星上生命的出現時，很可能擁有兩顆恒星會比擁有一顆好得多。

引力的相互作用，會減慢兩顆近距離類太陽恒星的自轉速度，給生命以發展的機會。

但不只是在一個行星世界上，而是在整個系統的許多行星上。

在一個恒星系的中間有兩顆恒星時，行星會得到兩倍的熱量，兩倍的光。這將把可居住區域，延伸到恒星系更遠的地方。

所以，在又恒星系統中，可能真的會有一個像科幻電影中的那樣的沙漠星球。

如此看來，兩個太陽可以創造出比一個更好的恒星系統。但別高興地太早，它們也可能使事情變得混亂。說不定，整個世界會以超高的速度被射入太空。

【超高速恒星】

在過去的十年里，科學家們觀察到神秘的物體在銀河系中疾馳。科學家稱它們為超高速恒星。

當科學家們說超高速恒星時，那就意味著真正的超高速！科學家們觀測到它們的移動速度高達每秒1000公里。

你要知道是恒星大小的東西，比如十億噸質量的太陽或者類似的東西，被甩得比步槍子彈還要快！這簡直是無法想象的。

這些超高速恒星源自于雙星系，有東西把它們分開了……一個很大的東西。

要創造出一顆超高速恒星，你需要一個非常強大的引力源。我們所知道的強度最大的源是星系中心的黑洞。

銀河系中心的超大質量黑洞，是人馬座a星，它絕對是超大質量的，是太陽質量的400萬倍。當雙恒星離得太近時，黑洞的巨大引力將它們吸引過去。但離得最近的恒星會受到更強的引力，于是這個雙星系就會被撕裂。

這有點像奧林匹克鏈球比賽，鏈球是雙星系中的一顆恒星，奧林匹克選手是另一顆恒星。連接鏈球的繩子是兩顆恒星之間的引力紐帶。如果你切斷這條線，另一顆恒星就會以非常非常高的速度飛走。

超高速恒星形成示意圖

一旦繩子被割斷，兩顆恒星就永遠分離了。一個被困在黑洞的引力中，另一顆則被甩出銀河系，成為名副其實的流星。

但這顆恒星可能并不孤單。如果一顆行星被引力束縛在一顆恒星上，而這顆恒星被系統拋出去了，那顆行星就可以搭上這顆恒星的便車。即恒星在哪里，行星就在哪里。

如果你在一顆超高速恒星周圍的行星上，你將成為世界各地詩人和科學家羨慕的對象。因為你將擁有想象中的最令人驚嘆的景色，從星系的最中心開始，你會看到超大質量黑洞的美麗景象。

在這顆超高速行星上，一代又一代的人將能欣賞到銀河系令人興奮的新景色。

當你被驅逐出去的時候，你會看到整個銀河系的所有的東西，當你進入太空的時候，它會遠離你，到誰也不知道的地方去。

超高速恒星與行星證明了宇宙比小說更奇異。隨著科學家們對恒星和恒星系統的了解越來越多，即使是科幻作家最荒誕的想象，他也想象不出真正自然所能產生的東西。

這顆超高速恒星和這顆行星將踏上一生的旅程，但那顆被困在星系中心超大質量黑洞旁邊的那顆伴星命運呢？

它也可能有一顆行星繞著它運行，但這是一個活在借來的時間的世界里。如果有一顆行星繞著那顆恒星運行，被超高速恒星甩在后面，那么這顆行星現在正圍繞那顆繞著黑洞運行的恒星運行。

這可能不會持續很長時間，一般來說，這個小家伙的最終命運……就是被槍殺了。

既然有超高速恒星，那完全有可能存在超高速的流浪行星，即沒有恒星的行星，同樣以超高速從星系中噴射出來。

但這不是你想要的旅行，因為這個世界注定要在空虛的太空中永遠孤獨地徘徊。這顆行星的問題在于，它不再與恒星相連，所以它的外表面很可能會凍結。

所以雙星系可以為行星創造奇怪的環境，可以看到星系中令人振奮的景色，也可以冰凍在冰冷的荒地上。

所以兩顆星比一顆星好嗎？看來也是要看情況的。

【接觸雙星】

隨著科學家們對雙星系統的觀察，科學家們還發現了另一種非常有趣的雙星系統。在這些雙星系中雙恒星并沒有被撕裂，而是被捆在一起，兩顆恒星非常接近，它們相互接觸。科學家們把這類雙星稱為“接觸雙星”。

KIC 9832227就是這樣的一個雙星系統。這意味著這兩顆恒星基本上是相互接觸的。但它們都是獨立的恒星，它們有一個共同的大氣層或外層，一個大約是太陽質量的三分之一，另一個是太陽質量的1.4倍。它們每11小時圍繞對方旋轉。

接觸雙星

2017年，卡爾文學院的科學家發現，這些雙星離得更近了。他們計算并做出大膽的預測，這個雙恒星不同于科學家們研究過的所有其他接觸雙星，因為他們相信這個雙恒星，在未來的五年里會合并。

它們會螺旋狀地結合在一起，然后爆炸。這個雙恒星離我們足夠近……只有1800光年遠。所以當它爆炸時，它的亮度足以讓你用肉眼看到。

如果兩顆恒星碰撞在一起，就會形成眾所周知的紅新星。如果這是真的，如果你真的看到了它，那將是難以置信的。

因為它不僅驗證了這個驚人的預測，而且我們在夜空中有新的東西可以看了。如果這真的發生了，這將是我們這代人有幸目睹的一場天文奇觀。

因為，恒星的壽命都是有數十億年的歷史，而我們很幸運能在最后看到這一幕，我們只需要等幾年的時間……

但是可惜的是，2018年的研究否定了KIC 9832227在2022年前后合并的預測。所以這個接觸雙星會什么時候合并，還不得而知。但相信應該不用太久了，也許看到此文的讀者們在有生之年會有幸目睹的這個千載難逢的天文奇觀。

事實上，筆者也在期盼著這一天文奇觀的到來。

說到雙恒星系，就不得不提到三恒星系。因為有時候，雙星系其實是三星系。三星糸的世界也就是我國著名科幻小說家劉慈欣所著《三體》中的世界。

當雙恒星系中多了另一個鄰居時，引力動力學就會變得非常復雜。第三顆恒星會拉動著雙星，將兩顆繞著對方運行的恒星拉伸成一個狹長的軌道。

但這兩顆恒星抵制這樣方式，試圖再次繞其軌道運行，這種前后的相互作用，會把第三顆恒星推得更遠，同時把兩顆恒星拉得更近。

這些恒星被擠在一起，它們的故事將會變得更加怪異。物質會從較小的恒星中流出，直到它的引力太弱而無法保持其位置……

這使它們的軌道更加緊密，移動也會越來越快，最后，較小的恒星會撞向較大的恒星，并把它撕裂……

于是，它們會向四面八方發射數以百萬億噸的碎片，這將是一個巨大的能量。爆炸的頂峰會比現在亮一萬倍。

這種碰撞也將是一種創造行為，兩顆恒星的核心將會碰撞并合為一個，形成一個超熱的藍色氣體球——一顆新生的恒星。

雙星合二為一

所以，位于天鵝座的KIC 9832227，不遠的將來，會由兩顆老恒星產生一顆新恒星，將會開啟一種全新的觀察恒星誕生的方式。

在恒星周圍，灼熱的氣體會向外膨脹，冷卻時變成紅色，成為紅色新星。爆炸將產生一種嶄新的光，就像夜空中的北極星一樣明亮。我們能有這樣的機會真是太了不起了，這不只是每個天文學家都想遇到的事，也是每個天文愛好者夢寐以求的事。

當然，我們離這對碰撞的雙星情侶還是有安全距離的，所以不用擔心它們會對地球造成什么影響。

但如果我們的星球就圍繞在這個雙星系上運行，那可就糟糕了。這將是一個非常非常有活力的事件，生命幾乎不可能在這樣的事件中存活下來。

當所有的能量涌入時，星球的大氣層可能會被剝離。如果這個世界上有海洋，它們很可能會被蒸發。除了巖石，可能剩下的就很少了。

事實上，任何靠近的行星都會被烤熟。所以還是我們的地球最好，沒有碰撞，沒有爆炸，也沒有戲劇性事件。

要確認兩顆恒星比一顆好，就需要在雙星系中找到巖石行星。但到目前為止，科學家們還沒有解決這個問題……

【尋找雙星系的巖石行星】

開普勒太空望遠鏡發現了數千顆圍繞單一恒星運行的系外行星，使外星世界的搜索大開眼界。詳細筆者之前的科普文《千奇百怪的外星世界》。

當然望遠鏡不僅僅是在觀察單個恒星，它們也在搜索雙星系。這也是科學家們最想找到一件事。如果我們在雙星系中發現一個真正像地球一樣的行星，這將是一個不可思議的發現。

所以在很多方面，如果在雙星系統中發現了巖石行星，那肯定會是一個大新聞，肯定能上頭條。

但事實證明，在雙星系中尋找巖石行星是件非常困難的事。科學家們已經發現了繞雙星系運行的行星，這在科學家們對宇宙運作方式的理解上是一個巨大的飛躍。

不幸的是，這些行星都是氣態巨行星，它們不適合形成生命。外星文明要想在兩個太陽周圍生存，就需要堅實的地面。到目前為止，科學家們對科幻世界的探索還沒有結果。

現在有些科學家甚至在思考，也許雙星周圍并不存在巖石行星。什么原因是目前還不知道。如果是這樣的話，這就意味著塔圖因星球將不復存在。

雙星是否會使巖石行星不可能形成？

如果有一顆試圖在雙星系周圍形成的行星，中間的引力總是在變化的。現在不是一顆恒星，而是兩顆恒星圍繞彼此運行。

這兩顆新生恒星開始了引力拉鋸戰，它們之間的物質被拉向不同的方向，使得巖石碎片和灰塵難以粘在一起。

這個恒星系似乎太混亂了，無法形成巖態行星。復雜的引力作用使許多潛在軌道失去穩定，對于一個年輕的行星來說，想要在這個雙星系統周圍找到一個穩定的持續數十億年的長期家園的機會并不多。

相對來說，被恒星驅逐或消耗卻是比較容易的。那么，為什么巖石行星不能生存，而氣態巨行星卻可以？

科學家們認為巖石行星傾向于在恒星附近形成，那里溫暖宜人，而在更遠的地方，那里較冷，就會形成氣態巨行星。

所以，如果有一個雙星系它就會像一個引力龍卷風把所有的巖石物質都刮出來。只剩下更遠地方的冰冷物質，這些物質在就可以形成氣態巨行星。

如果一個雙星系是一個城市，那么這些氣體巨星就在郊區。而郊區就是一個遠離兩顆恒星相互競爭引力的好地方。

看來也許還一星系比兩星系更好，氣態巨行星不適合生命存在。這些就是我們在雙星系中發現的行星，我們之所以在這里的原因可能就是我們有一顆恒星而不是兩顆恒星。

但2017年，一項距離地球約2000光年的發現給了科學家們新的希望。科學家們發現一個雙星系，它其中一顆為白矮星，是像我們太陽這樣的恒星的核心。當它變得非常老的時候，它的外層已經被吹走了，剩下的就是白矮星。

它的軌道上有一顆褐矮星，這是一顆介于行星和恒星之間的星體。

科學家們把這個雙星命名為“SDSS 1557”。這個雙星系最令人興奮的地方是，科學家們發現了巖石碎片，看到了構成行星的基本成分的物質。

這是一個非常令人興奮的發現，因為科學家們看到了小行星和巖石的殘余圍繞著這個古老的雙星系運行。而在此之前科學家們認為，這個系統不可能有巖石類型的物質存在。

這個雙星系已經有數十億年的歷史了，在這段時間里，巖石物質并沒有被徹底清除，它活了下來。也許這將是科學家們尋找有兩個太陽的巖石行星的一個巨大的“踏腳石”。

因此這是一個標志，表明巖石行星可以在雙星系周圍形成。在SDS 1557附近可能仍然存在行星物體，只是科學家們還沒看到它們，但它們可能還在那里。

搜尋工作仍在繼續……

一顆圍繞兩顆恒星運行的巖石行星可能真的存在，所以，對于那些希望看到那個有著雙重日落的塔圖因星球的人，這些碎片場實際上給了他們希望。

也許至少，這種條件還是有可能在雙星周圍形成巖態行星的。

【我們的太陽有雙胞胎嗎？】

2017年的一項新的研究讓科學家們對太陽的理解提出了質疑。這是天文學家第一次能夠窺視形成恒星的星云內部。令人驚奇的是，有證據表明每一顆類日恒星都是作為雙星的一部分形成的。

科學家們研究了英仙座分子云，這是一個距離我們750光年的恒星托兒所，里面充滿了像太陽一樣的恒星。它們中的許多都處于寬闊的雙星系中，在圍繞彼此的巨大軌道上運行，跨度長達數百光年或更久。

所有這些雙星都是嬰兒，不到50萬年。解釋這些年輕恒星系是如何形成的，唯一途徑就是……它們都不是單獨的，而是成對的。

根據統計數據和科學家們對這些形成恒星的星云內部情況的理解，太陽很有可能是由一個雙胞胎形成的。

大約45億年前，我們的太陽突然有了一個兄弟姐妹。現在這個雙胞胎恒星有可能還在我們看不到的遙遠軌道上運行嗎？

有一種觀點認為，太陽可能有一個綽號為涅墨西斯的伴星。它在太陽系中繞著很遙遠的軌道運行，遠遠超過了海王星的軌道。

科學家們試圖尋找這顆恒星，但一無所獲。他們用望遠鏡觀測過天空，包括紅外觀測。這些類型的物體會非常明亮，然而科學家們多次掃視整個天空，但什么也沒看到。

我們太陽的兄弟到底發生了什么，至今還是個謎。

我們的太陽系是如何變成一顆恒星的系統而不是雙星系呢？如果那顆伴星現在不在我們的軌道上運行，那它可能早就離開我們的系統了。

隨著時間的推移，一些雙星會靠得很近并保持在一起，而另一些則會被撕裂而完全失去彼此。很有可能，我們的太陽，在某個時候有一個雙胞胎被噴射出去。

我們不知道我們的姐妹星是什么時候被奪走的。它可能已經在銀河系的另一邊了。

但在科學家們見識了雙星系的一切之后，我們又覺得很慶幸，如果沒有它，情況可能會好得多。

雖然雙重日落會更美，但只有你活著的時候才會更美。

看來我們是在一個非常幸運的地方，太陽非常穩定，它是一顆單星。我們在一個很好的軌道上圍繞著它。

至于兩顆恒星是否比一顆恒星更適合生命存在，在科學家們找到這些外星世界之前，這仍是一個懸而未決的問題。