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三恆星攪混自己的原行星盤

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許多恆星都有行星為伴。

在單一恆星擁有行星的這種情況下，行星和恆星的軌道通常是在同一平面上。譬如在
太陽系裡的情況就屬於這種，依天文學家的說法，這樣的行星軌道是「對齊」的。
如果是兩個彼此距離很近的雙星擁有行星，那情況就略有不同了，兩顆恆星可以在一
個平面上互相環繞，但兩顆恆星的行星們又可在另一個平面上繞雙星運動。這兩平面
可以是互為傾斜的，也就是說，兩者不對齊。

接著，想像一下，如果是三顆恆星，情況又是如何？現在，天文學家用凹瑪望遠鏡研
究了一個叫做「獵戶座GW星」的三星系統，第一次幫這種狀況理出一些線索。獵戶座
GW星是個比較年輕的三星系統，包覆在巨大的氣體塵埃盤裡，將來在這個圓盤裡的氣
體塵埃有可能會聚集成多個行星。

事實上，獵戶座GW星有個非常特別的盤，首先，它非常巨大：圓盤的外緣和恆星間的
距離約有500億公里那麼遠；其次，這個盤還是由三個獨立的環共組而成的。最引人注
意的是，它的最內環呈現彎彎翹翹的形狀，並且，相對於更外側的兩個環來說，最內
環還是傾斜的，與外二環也對得非常地不齊。

除了凹瑪望遠鏡，另有其他望遠鏡的觀測結果顯示，位於盤中心那裡的三恆星的各自
軌道也同樣沒有對齊。

對這樣的觀測情形，一共兩組天文學家都對它作出解釋，其中A組認為，這些沒對齊的
環必定是在一或多個大質量行星的重力作用下形成的。要是這組天文學家說得沒錯的
話，那麼獵戶座GW星將是已知的第一個擁有行星的三星系統。

B組天文學家則認為，這系統裡的環會彼此對不齊的原因是中央三恆星的重力作用不斷
在變化。

不管怎麼說，從凹瑪望遠鏡對獵戶座GW星的觀測都已顯示的是，三恆星最終可能會形
成一個行星系統，並有著極不尋常的軌道，那和我們的太陽系會非常不同。

發現了什麼？

獵戶座GW星是位於獵戶座的一個年輕的三恆星系統，可能形成的時間還不到一百萬年，和地球相距1,330光年。三恆星中有兩個是每240天就繞軌道轉完一次，彼此距離約 1.5億公里——這相當於太陽到地球的距離。至於第三顆恆星，則是每11.5年以傾斜軌 道繞著前述的雙星轉完一圈，與雙星距離12億公里。稍遠處，有著構成了三恆星原行 星盤的三個環，三環離中央三星的距離分別是：70億公里、280億公里、500億公里。 凹瑪望遠鏡這次觀測結果顯示，最內環與外圍二環，排列未對齊的情形頗嚴重。

誰發現的？

兩組天文學家都用凹瑪望遠鏡觀測了獵戶座GW星。第一組由英國教授Stefan Kraus主持，
研究結果公布在《科學》雜誌。Stefan教授和他的同事們相信，獵戶座GW星的原行星
盤表現出的奇怪性質，可以用三恆星的重力變化來加以解釋。第二組天文學家是由現
在在加拿大維多利亞大學讀博士的畢嘉擎主持（他2019年曾參加過臺灣中研院天文所
的暑期學生計畫），這支團隊把發現的結果發表在《天文物理期刊通訊》上。畢嘉擎
他們認為，為什麼會觀測到行星的排列這麼不整齊？只有在原行星盤中有至少一個巨
大行星已形成的狀況下，才能解釋。

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