在太陽系邊緣的柯伊伯帶，科學家發(fā)現(xiàn)了一種奇特的天體——它們形似雪人，由兩個近似球形的結(jié)構(gòu)連接而成。這類被稱為“接觸雙星”的天體，約占柯伊伯帶星子的十分之一。長期以來，其形成機制困擾著天文學界，但密歇根州立大學的研究團隊通過計算機模擬，首次揭示了它們可能源于一種簡潔的引力坍縮過程。

柯伊伯帶位于海王星軌道之外，是太陽系形成初期遺留的冰質(zhì)天體聚集區(qū)。這些被稱為“星子”的天體，本質(zhì)上是行星的原始構(gòu)成單元。傳統(tǒng)模型認為，星子通過碰撞融合形成光滑球體，但無法解釋接觸雙星獨特的雙瓣結(jié)構(gòu)。密歇根州立大學研究生杰克遜·巴恩斯開發(fā)的模擬系統(tǒng)，通過引入更真實的物理條件，成功再現(xiàn)了這一過程。

巴恩斯的模擬顯示，在引力作用下，一團旋轉(zhuǎn)的物質(zhì)云可能向內(nèi)坍縮并分裂成兩個獨立天體。它們在軌道運動中逐漸靠近，最終以輕柔接觸的方式融合，而非劇烈碰撞。這種相互作用使兩個球體保持結(jié)構(gòu)完整，形成典型的雪人狀外觀。研究團隊利用該校網(wǎng)絡(luò)賦能研究所的高性能計算資源，確保了模擬的精確性。

此前，科學家曾提出罕見宇宙事件或特殊環(huán)境作為解釋，但這些假說難以說明接觸雙星的普遍性。論文資深作者塞思·雅各布森教授指出：“如果10%的星子都是接觸雙星，其形成過程就不可能罕見。引力坍縮機制與觀測現(xiàn)象高度吻合。”

NASA新視野號探測器對柯伊伯帶天體2014MU69（昵稱“天涯海角”）的近距離觀測，為這項研究提供了關(guān)鍵線索。該探測器傳回的圖像顯示，這類雪人狀天體在柯伊伯帶中比預期更為常見。由于柯伊伯帶環(huán)境相對空曠，天體間碰撞概率較低，已形成的接觸雙星可穩(wěn)定存在數(shù)十億年。

巴恩斯的模擬不僅驗證了引力坍縮假說，還為研究更復雜的多天體系統(tǒng)提供了新思路。研究團隊正優(yōu)化模型，以更精準地模擬氣體云坍縮的動態(tài)過程。這一發(fā)現(xiàn)表明，太陽系邊緣的古老天體，可能通過遠比想象中簡單的機制塑造了獨特形態(tài)。