行星殘骸災變中倖存 揭祕死亡後恆星系統
2019 年 04 月 09 日
利用加那利大型望遠鏡(Gran Telescopio Canarias)，科學家們研究了一個環繞白矮星的碎片盤。它由鐵、鎂、矽和氧等元素組成，和地球上大多數岩石的組成部分類似。（European Southern Observatory/Flickr）
據加那利群島天體物理研究所（ Instituto de Astrofísica de Canarias ）報導，研究人員發現一塊在恆星爆炸死亡後倖存下來的行星殘骸。這是科學家首次利用光譜技術在白矮星周圍的軌道上發現一個固體行星殘骸，並揭示在恆星死亡後恆星系統的殘留物質。
這塊殘骸富含鐵和鎳，在恆星 SDSS J122859.93+104032.9 死亡後的恆星系統大災變中倖免於難。它被認為曾經是一個較大行星的一部分。它的存在令人驚訝，因為它的軌道離恆星死亡殘留的白矮星比理論預言的更近，公轉周期大約為兩個小時。
白矮星是類似太陽的恆星死亡的殘留星體。恆星消耗了其幾乎所有的燃料之後，其外層結構會脫離恆星。脫離的外層結構會對恆星系統中的行星及其它物質造成強烈衝擊，引發系統的大災變。恆星的核心部分則會演化成一顆高密度的白矮星，隨時間逐漸冷卻。
利用加那利大型望遠鏡(Gran Telescopio Canarias)，科學家們研究了一個環繞白矮星的碎片盤。它由鐵、鎂、矽和氧等元素組成，和地球上大多數岩石的組成部分類似。
在碎片盤中，科學家發現了一團類似彗星尾巴的氣體從一大塊固體碎片中流出。天文學家估計，這個固體碎片至少有一公里的大小，但直徑可能達到幾百公里，與太陽系中已知的最大小行星相當。
論文的第一作者、物理系研究員克瑞斯托福•曼瑟（ Christopher Manser ）說，「這顆恆星原本大概是兩顆太陽質量，但現在的白矮星只有我們太陽質量的 70%。它體積非常小，和地球類似。這導致白矮星的密度非常高。」
白矮星的引力非常強，大約是地球的 10 萬倍。因此一般的小行星如果過於接近白矮星，它將被白矮星的引力撕裂。
論文的合作者、物理系教授鮑裡斯•蓋恩西克（ Boris Gaensicke ）補充說，「我們發現的行星殘骸太靠近白矮星了，按照理論預言它應該已經被引力撕裂。它目前仍然保持完整的唯一可能，就是它本身密度很高。因此我們認爲它主要由鐵和鎳組成。」 他解釋說，「它有可能是一塊純鐵，也可能是一個富含鐵的行星核心殘骸；後者的原始直徑至少有幾百公里。」
這一發現揭示了恆星死亡之後恆星系統的未來。
曼瑟說：「隨著恆星年齡的增長，它們會變成紅巨星，並消滅其行星系統中的大部分行星和物質。比如我們的太陽系在幾十億年以後，太陽將擴大到地球目前的軌道，並將消滅地球、水星和金星。火星及其它地方將繼續存在並將遠離太陽。」
這項新研究發表於 2019 年 4 月 5 日的《科學》雜誌上。
