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“高压”之下 幸存不易一颗气态巨行星竟绕着白矮星旋转

2021-10-14 09:39:48 | 来源: 科技日报 | 责编: 郑思雯
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【中首图】“高压”之下 幸存不易一颗气态巨行星竟绕着白矮星旋转

  围绕白矮星的气态巨行星。图片来源:凯克天文台

  英国《自然》杂志13日发表了一篇天文学论文,描述了一颗质量达到木星级别的气态巨行星,沿一个宽广轨道围绕一颗银河系内的白矮星转动。虽然模型表明,类似这样大小和轨道的行星应该可以从其恒星变为白矮星的巨星阶段幸存,但在此之前,科学家从未观察到这样的行星。

  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行星。正因如此,周围的任何行星,如果能在恒星的白矮星阶段还继续绕其旋转,那就是非常罕见的事情。

  虽然科学家一直有所猜测,一些白矮星的轨道上也可能存在行星,但长久以来人们从未在此探测到完整的行星。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,一般和地球差不多大小,质量却是太阳的一半左右——这就意味着,如果有一颗与地球体积相当的白矮星,其表面重力却约等于地球的18万倍,在此“高压”下,任何物体都已不复存在。

  澳大利亚塔斯马尼亚大学天文学家乔舒华·布来克曼及其同事,此次获得了一颗木星级行星(MOA2010BLG477Lb)周围场的深度曝光,该行星是此前通过微透镜技术(对冷行星敏感、不依赖主恒星的光进行测量的技术)发现的。微透镜技术还侦测到了恒星残骸如白矮星。

  研究团队可以确定,该行星与其主恒星同时形成,并在恒星核心停止燃烧氢之后幸存下来。通常认为,围绕白矮星的气态巨行星会移动至5—6个天文单位(AU)距离的轨道上,但这颗行星距离其恒星仅约2.8个天文单位。

  这些发现提供了证据,表明行星可以从主恒星演化的巨星阶段幸存下来,并支持了一种预测,即超过半数白矮星有类似的行星相伴。

  在2020年9月,结合美国国家航空航天局凌日系外行星巡天卫星任务的数据,美国威斯康星大学麦迪逊分校天文学家报告发现一个巨行星候选体对白矮星每1.4天凌星一次。

  银河系里97%的恒星最终都会演化成白矮星,白矮星及其气态巨行星的罕见证据,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太阳系的最终结局。(张梦然)

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