藝術家筆下繞行脈衝星的行星

文／孫維新

人們仰觀星空，常問“Are we alone?”亙古以來，「外星生物」是否存在，一直是一個人們深刻關心和持續好奇的議題。但是這個議題層面複雜，有許多先要釐清的概念：譬如何謂「外星」？是月球、火星、太陽系其他行星或衛星，還是廣漠無垠的星際空間？又何謂「生物」？「生物」的定義言人人殊，我們目前唯一的研究對象也只有地球上的生物！一般而言，對「生物」的粗略定義是：需要能量、能夠複製，攜帶遺傳密碼，這也就是「我們所熟知的生物」，英文稱作Life As We Know It，簡稱LAWKI。這一類生物生活在環繞恆星運轉的行星上，需要花上幾十億年才能演化出現。結合了「外星」和「生物」這兩個概念，從最簡單的定義出發，我們想搜尋「外星生物」，至少需要先找到「別人的」太陽系，也就是要在其他恆星旁邊找到行星！

這個領域在最近20年中有了重大進展，剛好在20年前，也就是1992年，波蘭天文學家沃西贊和美國天文學家福瑞爾，發現了兩個行星繞著一個脈衝星（pulsar）運轉，這是首次在太陽以外的天體旁邊，發現行星運轉，自那時起，這些行星就被稱為「系外行星」（exoplanet）。但是這個發現並無法令人充滿期待，因為「脈衝星」是大質量恆星經過超新星爆炸後所遺留的中心殘骸，也就是「中子星」，這種天體極小，直徑可能只有數十公里，但是高速旋轉，同時對四周環境噴發出各個波段的強烈輻射，根本不適合我們這樣的生物居住！

接下來在1995年，天文學家在飛馬座51號星(51 Pegasi)的旁邊發現了一顆質量巨大、以4天週期環繞該星公轉的行星，這是人們第一次在「正常恆星」旁邊發現行星。自此之後，系外行星被發現的數量就大幅增加，到2012年2月4日止，確認的行星數量已經達到758顆，其中的608顆目前認定是單一行星環繞各自的母星運轉，其餘的150顆位在99個「多行星系統」中。這些系外行星是目前已經獲得確認的，然而2009年發射的「克卜勒任務」（Kepler mission）才觀測一小片天區，在短短兩年中就偵測到了2,000多顆系外行星的「候選者」，這些「候選者」雖然仍待確認，但是我們已經可以預料，未來系外行星的數量應該會以極大的幅度迅速增加，搜尋宇宙中「外星生物」的進展也將會揭開新頁！

關鍵詞：系外行星、太空天文觀測、外星生命、克卜勒任務、行星凌日

(館訊第292期)........................................詳全文