在太阳系的边缘，存在着一片被称为柯伊伯带的区域。这里聚集着大量的宇宙“边角料”，包括彗星、矮行星以及其他各种岩石和冰块碎片。近日，天文学家在柯伊伯带中发现了一个名为“Altjira”的天体系统，该系统可能存在第三个天体，如果得到证实，Altjira将不再是一个双星系统，而是一个罕见的三星系统。
三星系统引出“三体问题”
如果Altjira确实是一个三星系统，那么它将面临一个被称为“三体问题”的复杂难题。看过科幻剧集《三体》的观众可能对此有所了解。宇宙中存在着大量的行星、恒星和其他天体的三星系统，但由于这类系统的物理特性极其复杂，专家们至今未能完全掌握三个天体相互运行的规律。“三体问题”的复杂性在于，三个天体之间的引力相互作用会产生混沌效应，导致无法精确预测它们的长期运行轨迹。
近日，科学家们利用NASA的哈勃太空望远镜和凯克天文台观测发现，柯伊伯带天体系统Altjira很可能就是一个三星系统，这使得“三体问题”再次浮出水面。此前，人们认为Altjira是一个双星系统，但进一步的观测揭示了一些奇特之处。
观测揭示潜在第三天体
哈勃望远镜的图像显示，在距离地球37亿英里的Altjira系统中，如果存在第三个天体，其在图像上的尺寸将非常小，只有几个像素的几分之一。为了确定该系统是双星系统还是三星系统，研究人员将目光转向了其外部轨道。
杨百翰大学的研究员达林·拉戈津表示：“随着时间的推移，我们观察到外部天体的轨道方向发生了变化，这表明内部天体要么非常细长，要么实际上是两个独立的天体。”
由同样来自杨百翰大学的天文学家玛雅·尼尔森领导的研究团队发现，Altjira的发现可能为柯伊伯带天体形成的一种理论提供进一步的支撑。该理论认为，三星系统是引力坍缩的结果。就像恒星由气体云坍缩形成一样，双星系统也可以由具有较大角动量的尘埃和碎片云形成。一部分角动量会转移到新生的双星系统中的各个天体，从而使它们开始相互绕行。
然而，最终形成的可能并不总是双星系统。研究认为，云团中可能存在两个以上的天体，它们获得了大量的角动量，导致至少有一对天体最终成为原始系统中的次级双星系统。这样就形成了一个由外部双星和内部双星组成的三星系统。目前，太阳系中唯一得到确认的三星系统是Lempo，而Altjira可能隐藏着一个尚未被发现的内部双星系统，如果幸运的话，它可能会像另一个柯伊伯带天体Arrokoth一样，是一个接触双星。
Arrokoth的启发
Arrokoth的奇特形状挑战了关于行星如何形成的理论。它的双瓣结构表明，形成它的天体是缓慢融合而成，而不是相互碰撞。对NASA“新视野号”探测器观测数据的分析表明，Arrokoth是一个接触双星，它是由两个太空岩石相互绕行，距离越来越近，最终粘合在一起形成的。虽然Arrokoth已经远离了可观测的距离，但Altjira与Arrokoth属于同一柯伊伯带天体群，可以提供Arrokoth现在无法提供的答案。
研究人员在最近发表在《行星科学杂志》上的一项研究中表示：“通过超越（假设），我们打开了一个新的窗口，可以观察天体的形状和自旋，包括‘内部’双星。”
未来的观测充满希望
由于目前没有探测任务计划近距离观测Altjira，而且没有现有的望远镜能够完全分辨它，因此无法像当初观测Arrokoth那样详细地观测这个疑似三星系统。因此，它众多假想轨道中的哪一条将最终被证实是其真实轨道，仍然未知。最有可能的形状似乎是一个三星系统，但这仍然存在争议。
尽管如此，希望并未完全破灭。Altjira目前正处于一个掩食季节，在此期间，其外部天体将从其内部天体（或多个天体）的前方经过。这可能会揭示一些秘密。
