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今天，发现一颗太阳系外行星对于我们来说已司空见惯。但俗话说，万事开头难。在几十年前，寻找系外行星的想法还被认为是近乎疯狂。许多人曾经怀疑，拥有数颗种类不同行星的太阳系，在宇宙中也许是个异数，没有证据表明其他恒星系也会如此。再说，即便那里存在行星，它们也太小、太暗了，被它们所环绕的恒星的光芒所掩盖，而无法被我们探测到。所以，如果有谁决心去寻找系外行星，不但无法获得科研资金，还要拿自己的声誉去冒险。  但是，随着第一颗系外行星的发现，这一局面被改变了。迄今为止，被证实的系外行星已超过3500颗，而且数量还在攀升。改变这一局面的是两位瑞士天文学家。我们今天就来谈谈他们的故事。 捕捉恒星的微小“摆动” 事情还得追溯到上世纪90年代。当时，戴狄尔·奎若兹还在瑞士日内瓦大学攻读博士。他的导师是米歇尔·麦耶。麦耶是分析恒星光谱的权威。他曾经研制出一种光谱仪器。当一颗恒星附近掠过一个较大的天体时，恒星光谱的微小移动能被这种仪器捕捉到。例如，在一个双恒星系统中，两颗恒星绕着共同的质心转。一颗恒星在其伴星引力的作用下，径向速度发生周期性的变化，根据多普勒效应的原理，在光谱上表现为光谱的周期性移动。而这种光谱仪就能检测到光谱的微小移动。 当奎若兹在读博时，麦耶正在参与建造一个更加灵敏的装置。“麦耶想找个人参加这一项目，而我恰好喜欢建造点什么，于是事情就这样开始了，” 奎若兹回忆说。 起初，新的仪器仅能识别最低至每秒50米的径向速度变化。此后，奎若兹开发了一个软件，把精度提高到10米/秒。这让他们大喜过望，因为这一精度具备了探测太阳系外巨行星的条件。 麦耶和奎若兹选择了到那时为止没有被人关注过的100颗恒星。他们知道这是一项耗时的工作，打算收集十年的数据。1994年5月，麦耶向奎若兹交代工作后，就去夏威夷度假了。 异常预示着存在一颗巨行星？ 1994年7月，奎若兹第一次开始观测距离地球50光年的一颗叫“飞马座51”的恒星。到9月，他意识到数据有些异常。这颗恒星的光谱移动让他很困惑：如果它来自一个双星系统，移动似乎太小；如果是由行星引起的，移动似乎又太快。奎若兹担心软件上出了错。有一个星期，他试图在软件中找差错，但没找到。他当时很恐慌，但没向任何人透露这一“坏消息”。 奎若兹一边继续跟踪观测，一边想观测其他恒星，看看是否也存在类似情况。结果是没有。这就进一步排除了程序出错的可能。他承认，这种无法理解的移动是真实存在的，但他还是不敢告诉正在度假的麦耶。 1995年1月，绝望中的奎若兹想出一个自己都认为是牵强的解决方案。他设想：倘若存在一颗巨行星，只要它距离母恒星“飞马座51”非常近，公转周期非常短，就能解释光谱为何移动这么快。但这违背了一个天文学“常识”。因为行星形成理论说，巨行星不可能在离恒星很近的轨道上形成；比如太阳系的气态巨行星木星，就离太阳很远，需要12年才能公转一周。 但是，奎若兹把这条“常识”推一边，还是按自己的思路工作下去。他通过数据拟合发现，如果这颗巨行星的公转周期是4.2天，就能完满解释观测数据。可是在这种情况下，这颗巨行星距离恒星“飞马座51”，比水星离太阳还近！ 没错，是一颗系外行星！ 兴奋的奎若兹把这一结果传真了给麦耶。他这样写道：“我想我已经找到了一颗质量相当于木星，但公转周期只有四天的行星。” 麦耶不信，吩咐他继续跟踪，直到他回来。 1995年4月，救苦救难的师父终于从夏威夷回来了，但“飞马座51”已转到了南半球的天空，要等到7月才能恢复观测。7月，麦耶连续观测了四个晚上。第五个晚上，他终于对奎若兹说：“看来我们是找到了一颗行星。尽管按理说它不应该是，但它确实就是。” 8月，他们共同起草了一篇论文，投给《自然》杂志。奎若兹记得当时有点提心吊胆。他知道，他在本领域内还是一名无名小卒，只要论文里有一个数据错误，就会断送他的职业生涯。 到了10月份，《自然》仍然没有接受这篇论文。他们干脆在一次国际会议上公布了他们的发现。与会的一位听众当即打电话给一位寻找系外行星的权威人士。这位天文学家对“飞马座51”连续观测了五个晚上，收集到的数据也支持奎若兹和麦耶的结论。11月，论文终于发表了。 但即使这样，许多天文学家对这一结论还是抱怀疑态度，而且怀疑持续了多年。直到1999年，哈佛大学的一位天文学家以无可辩驳的数据证明，他观测到另一颗太阳系之外的行星，大家才开始接受这一事实：系外行星的确是存在的，而且现有的观测技术就可以发现它们。如今，单单开普勒太空望远镜就发现了2300多颗系外行星。作为开创者，奎若兹和麦耶至今依然工作在这一领域的前沿。 系外行星的发现证明，在拥有行星的意义上来说我们的太阳系也并不特殊。目前唯一可以自夸是，它拥有宇宙中唯一已知的生命。但随着天文学家开始搜寻系外行星大气中的生命迹象，这一特殊地位还能维持多久呢？ |
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