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绕白矮星旋转的巨行星首次发现证明大质量行星

2021-05-27 01:36

  英国《自然》杂志16日公开一项天文学最新发现:美国科学家团队首次公布了一颗木星大小的行星绕白矮星旋转的证据。这一发现为一种理论提供了坚实依据,即大质量行星能够在白矮星形成期间迁移到附近轨道,并继续“生存”下去。

  虽然科学家一直有所猜测,一些白矮星的轨道上可能会存在行星,但长久以来,人类从未在此探测到完整的行星。这是因为,白矮星其实是类太阳恒星发生坍缩、大气被剥离后剩下的核。白矮星一般和地球差不多大小,质量是太阳的一半左右。但这样一颗与地球体积相当的白矮星(比如说天狼星的邻星Sirius B),表面重力却约等于地球表面的18万倍,在此高压下,任何物体都已不复存在。

  迄今发现的大部分系外行星,都围绕最终会形成白矮星的恒星旋转。一旦这些恒星燃尽储备的氢,它们会先演化成红巨星,再膨胀,然后吞噬掉附近轨道的所有行星。正因如此,周围的任何行星都不太可能在恒星的白矮星阶段还能继续绕其旋转。

  然而此次,利用美国国家航空航天局凌日系外行星巡天卫星任务的数据,包括美国威斯康星大学麦迪逊分校天文学家安德鲁·范德伯格在内的研究团队,报告发现一个巨行星候选体(被称为WD 1586b)对白矮星WD 1856+534每1.4天凌星一次。研究人员估计,WD 1586b的质量不会超过木星的14倍。

  研究团队假设,当WD 1856+534的前身星演化成一颗红巨星时,为了避免被摧毁,WD 1586b当时必须距离这颗宿主恒星超过1个天文单位(地球与太阳之间的距离)。然而,目前阶段尚不清楚它是如何抵达观测到这一附近轨道的,这里距离白矮星估计有四个太阳半径(或距离白矮星约等于水星到太阳距离的1/20)。

  根据他们的模拟,研究人员认为,当这颗恒星演化成白矮星时,WD 1586b由于与行星系遗迹中的其他行星相互作用,被抛射到了附近的轨道。

  白矮星代表了太阳的未来,一个只剩下核心的太阳。在我们银河系里,97%的恒星最终都会演化成白矮星——高热且高密度,只有在它燃尽全部剩余燃料后才会开始降温,但可能需要数十亿年时间。听起来是相当漫长的经历,但这其实已经是恒星生命周期的最后一程了,而从红巨星阶段就开始的疯狂“折腾”,让白矮星周围几乎没法存在任何行星,现今首次出现的证据,不但能助力我们揭示一个恒星系统的历史,还将窥见一个遥远的未来——我们太阳系的最终结局。

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