天文学家已确认在一个紧密的联星系统中，有一颗罕见的逆行轨道行星。

宇宙多数恒星都属联星或多星系统，而伴星会使行星形成与维持稳定轨道变困难，特别是绕某颗恒星转时。香港大学地球科学系及物理系李文海教授领导，与硕士生郑浩云合作的国际天体物理学团队，近日确认极为罕见发现。团队在南极座ν（nu Octantis）联星系统发现一颗行星，运行方向与双星系统公转方向相反，此称之为“逆行轨道”（retrograde orbit）。研究也揭示联星系统演化如何影响这颗行星形成与演化。论文发表在《自然》期刊。

南极座ν联星系统由两颗紧密绕行恒星组成。主星ν Oct A为次巨星，质量约太阳1.6倍；伴星ν Oct B约太阳质量一半，两颗恒星彼此绕行一圈周期为1,050天。早在2004年，新西兰拉姆博士（现为研究共同作者）在博士期间就首次发现该系统可能有一颗行星。他分析迳向速度数据时，侦测到一种异常变化，信号与一颗质量约木星两倍、绕行主星ν Oct A、周期约400天的类木行星一致。不过，这颗行星长期备受争议，因据预测轨道宽度，若非采逆行运动，就难联星引力扰动下维持稳定。由于当时并无类似逆行行星先例，且理论模型也不支持此类行星形成，导致真实性备受质疑。

南极座ν联星系统的艺术家想象图。（Source：The University of Hong Kong）

为了厘清争议，团队用欧洲南方天文台（ESO）La Silla天文台的HARPS高精度迳向速度光谱仪取得最新观测数据，证实逆行星存在。团队分析横跨18年新旧迳向速度数据，发现若要得到稳定的拟合结果，行星轨道必须为逆行，且几乎与联星轨道共平面。

另一个研究重点是厘清伴星ν Oct B的性质。依质量判断，ν Oct B可能是低质量主序星或白矮星。为确认ν Oct B的类型，团队利用ESO甚大望远镜（VLT）SPHERE自适应光学成像仪观测。观测时并未侦测到ν Oct B可见信号，推断应为极黯淡的白矮星。这显示联星系统形成后有剧烈变化，ν Oct B失去大部分质量，进入恒星演化的最终阶段。

动画展示南极座ν联星系统（nu Octantis）的行星（ν Oct Ab）和白矮星伴星（ν Oct B）围绕主星（ν Oct A）运行轨迹。时间长度为5.75年或双星的两个轨道周期。行星以和伴星相反方向运行，轨道因受伴星引力作用而偏离克卜勒椭圆轨道。

团队回溯联星原始状态，即两颗恒星最初质量与轨道参数。发现系统约29亿年历史，ν Oct B最初质量约太阳2.4倍，并于约20亿年前演化成为白矮星，分析显示，这颗行星不可能在两颗恒星诞生时就同时形成于ν Oct A周围。

当ν Oct B约20亿年前进入白矮星时，抛出物质可能在ν Oct A周围形成逆行吸积盘，行星可在其中形成；或这颗行星原本绕行联星系统，后被捕获至逆行轨道。团队表示，这或许见证第一个可信的“第二代行星”案例。天文学家持续寻找不同环境系外行星，此研究显示，位于紧密联星系统且含演化恒星的行星，可能提供行星形成与演化的独特线索。

（首图来源：Pixabay）