耶鲁大学的天文学家可能发现了宇宙中最耀眼的现象之一——双热木星——的起源,并制定了寻找更多此类现象的计划。

热木星是巨大、极热的行星(温度高达 3,000°F),其大小与木星或土星大致相同。它们的轨道距离恒星非常近,以至于它们绕太阳一圈只需不到一天的时间。
1995 年发现的第一颗热木星(称为 51 Pegasi b)为两位瑞士天文学家赢得了 2019 年诺贝尔物理学奖,并引发了一波持续至今的系外行星发现浪潮。
热木星是一类罕见的行星,仅围绕约1%的恒星运行。双热木星则更为罕见。它们出现在双星系统中——即两颗恒星相互环绕的太阳系统——每颗恒星周围都会形成一颗热木星。
在《天体物理学杂志》的一项新研究中,耶鲁大学天文学家马莱娜·赖斯和她的团队表明,双星系统的正常、长期演化可以自然导致每颗恒星周围形成一颗热木星。
这一过程正式被称为冯·泽佩尔-利多夫-科扎伊(ZLK)迁移。ZLK 认为,在很长一段时间内,轨道或角度异常的行星可能会受到较远次级天体引力的影响。赖斯表示,在这种情况下,这种机制可以形成热木星。
“ZLK机制就像一种舞蹈,”耶鲁大学文理学院天文学助理教授赖斯说道,“在双星系统中,额外的恒星可以塑造和扭曲行星的轨道,导致行星向内迁移。”
“我们展示了双星系统中的行星如何经历镜像迁移过程,从而两颗恒星最终都会形成热木星。”
耶鲁大学即将升入大四的学生、该研究的第一作者刘雨柔说,为了进行这项研究,研究人员进行了数值模拟,以展示双星系统配置中两颗恒星和两颗行星的演化。
刘说:“有了正确的代码和足够的计算能力,我们就可以探索行星在数十亿年的时间里是如何演化的——这些运动是人类一辈子都无法观察到的,但仍然可以留下一些可供我们观察的印记。”
就热木星而言,刘教授表示,它们的存在本身就挑战了先前关于行星形成的观念,使其形成机制更加有趣。“我们预计巨行星会在远离其主恒星的地方形成,”她说,“这使得热木星既易于理解又充满神秘感,是一个值得研究的课题。”
研究小组还提出了寻找双热木星的建议:数十颗已经发现的热木星,它们位于附近有第二颗恒星的恒星系统中。
“我们提出的机制在恒星间距离适中时效果最佳,”今年春天在耶鲁大学获得天体物理学博士学位、该研究合著者泰格·卢(Tiger Lu)说道。“它们需要相距足够远,以便预计每颗恒星周围仍会形成巨行星,但又需要足够近,以便两颗恒星在系统寿命期间能够相互影响。”
更多信息: Yurou Liu 等,《通过冯·蔡佩尔-利多夫-科扎伊迁移形成双热木星系统》,《天体物理学杂志》(2025 年)。














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