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北落师门(Fomalhaut)是夜空中第18亮的恒星,其周围存在一个致密源北落师门b(Fomalhaut b),此前被解读为尘埃包裹的系外行星或星子碰撞产生的尘埃云。这类碰撞虽罕见,但其残骸可通过直接成像观测到。NASA/ESA哈勃太空望远镜2023年的新观测显示,北落师门周围出现了第二个点源,外观与20年前的北落师门b相似。加州大学伯克利分校天文学家保罗·卡拉斯(Paul Kalas)及其同事认为,这个新增源是近期两个星子碰撞产生的尘埃云。
北落师门是一颗A型恒星,距离地球仅25光年,位于南鱼座。其名称源自阿拉伯语“Fum al Hut”,意为“鱼嘴”。该星质量为太阳的两倍,亮度是太阳的20倍,周围环绕着尘埃和残骸环。2008年,天文学家利用哈勃发现了北落师门周围的候选行星,使其成为首个通过可见光发现可能存在行星的恒星系统。该天体即北落师门b,如今被证实是伪装成行星的尘埃云,由星子碰撞所致。
在近期哈勃观测中寻找北落师门b时,卡拉斯博士及其合作者意外发现恒星周围相似位置存在第二个光点。他们将该天体命名为circumstellar源2(cs2),原天体则称为circumstellar源1(cs1)。卡拉斯博士表示:“这无疑是我首次在系外行星系统中看到光点凭空出现,此前所有哈勃图像中均无此天体,意味着我们刚目睹了两个大质量天体的暴力碰撞,以及一个与当今太阳系任何现象都不同的巨大尘埃云——太令人惊叹了!”
为何两个尘埃云在物理位置上如此接近仍是未解之谜。若星子与小行星的碰撞是随机的,cs1和cs2应出现在无关位置,但它们却沿北落师门外侧残骸盘的内部区域相邻分布。另一个谜是科学家在如此短时间内观测到两次碰撞事件:此前理论认为此类碰撞每10万年或更长时间发生一次,而20年内却观测到两次。卡拉斯博士称:“若将过去3000年ǚ..
碰撞是行星系统演化的基础,但这类事件罕见且难以研究。剑桥大学天文学家马克·怀亚特(Mark Wyatt)博士指出:“这项观测的激动人心之处在于,它能让研究者估算碰撞天体的大小及盘内此类天体的数量,这些信息几乎无法通过其他方式获取。”研究团队估算,导致cs1和cs2形成的星子大小仅为30公里,北落师门系统中约有3亿个此类天体。该系统是探索星子碰撞行为的天然实验室,进而可了解其组成及形成过程。相关结果本周发表于《科学》(Science)期刊。
保罗·卡拉斯等人2025年的研究《北落师门系统中的第二次星子碰撞》于2025年12月18日在线发表于《科学》期刊,doi:10.1126/science.adu6266。






