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410光年外,科學家發現死亡恒星周圍的行星殘骸

2019-04-11 15:36:23來源:新浪科技編輯:發財貓 我要投稿 瀏覽:

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在距離地球大約410光年的室女座方向,正有一大團鐵鎳金屬圍繞著一顆死亡恒星高速旋轉,科學家們相信,那應該是一顆行星的尸體

大質量恒星的最終宿命是在一次猛烈的爆炸中灰飛煙滅,而質量稍小的恒星則會逐漸膨脹,熄滅,留下一顆白矮星內核

大質量恒星的最終宿命是在一次猛烈的爆炸中灰飛煙滅,而質量稍小的恒星則會逐漸膨脹,熄滅,留下一顆白矮星內核

新浪科技訊 北京時間4月9日消息,在距離地球大約410光年的室女座方向,正有一大團鐵鎳金屬圍繞著一顆死亡恒星高速旋轉,科學家們相信,那應該是一顆行星的尸體。

這一現象是由英國華威大學得科學家們首先發現的,他們認為,這塊金屬團塊可能是一顆曾經存在的行星的內核。這顆行星的外層已經在恒星的死亡過程中被剝離。現在,那顆曾經閃耀的恒星早已不復存在,殘留下來的只剩它的高密度尸骸:一顆編號為 SDSS J122859.93+104032.9的白矮星。

于是,我們目睹了這樣一種奇異的場景:一顆死亡行星的金屬內核,圍繞一顆死亡恒星的殘骸運行著。這樣的場景,天文學家們此前只看到過一例。相關研究結果已經發表于最新一期的《科學》雜志上,對于這類情景的觀察,將有助于我們窺探地球未來的命運。

之所以這樣說,是因為我們或許也會面對類似的情形:當一顆恒星接近其生命的終結,它會快速膨脹,體積愈發巨大,成為一顆“巨星”,并在此過程中吞噬或摧毀其周圍的行星體。

地球的命運幾乎已經注定:有一天,伴隨著太陽的膨脹,地球將會被摧毀。克里斯托佛·曼瑟(Christopher Manser)博士是華威大學物理系教授,也是這項最新研究的合作者之一,他表示:“隨著恒星老去,他們將變成紅巨星,在這一過程中許多軌道距離恒星比較近的行星就會遭殃。而在我們太陽系中,膨脹的太陽最終將擴張到今天的地球軌道之外,將今天我們所知道的水星,金星,地球全部吞噬。火星和更遠的行星將幸免于難。大約50億年之后,我們的太陽將會迎來生命的終點。那時候,我們生活的地球可能將會一起陪葬,不過至少,我們現在還不必為如此久遠的將來擔憂,明天,太陽還會照常升起

對于某些大質量恒星來說,它們結束生命的方式是一種劇烈的爆發,即所謂的“超新星爆發”現象,在爆發之后將留下黑洞或脈沖星,而質量稍小一些的恒星,比如太陽,它們的死亡將會平靜得多,它們將不斷膨脹,外層氣體物質逐漸散失到宇宙之中,最終只剩下一個白矮星內核。而圍繞白矮星運行的行星體殘骸由于軌道被打亂,也有更大機會出現相互碰撞,并產生新的行星體。

麗薩·卡爾滕內格(Lisa Kaltenegger)并未參與這項研究工作,她是美國康奈爾大學卡爾·薩根研究所所長,她對此評價道:“這項研究中涉及到在年輕白矮星周圍行星如何形成的問題。”她表示:“隨著白矮星逐漸冷卻,這些行星體在長達數十億年的時間里都將保持相對適宜的溫度。”

但盡管聽到地球這樣的未來命運似乎有些令人后背發涼,但事實上,讀者們完全不必為此感到擔憂或者恐慌。因為根據估算,太陽的壽命至少還有大約50億年。

英國華威大學的科學家們使用34英寸的加那利大望遠鏡并結合光譜學方法取得了這項發現,這臺望遠鏡設置在位于非洲海岸外的西班牙加納利群島上。這也是科學家們首次采用光譜學方法發現一顆圍繞白矮星運行的固體物體。

這項研究的另一位合作者鮑里斯·戈恩斯克(Boris Gaensicke)表示:“我們發現的這個小型行星體位于白矮星引力場深處,其距離之近超出我們原先的設想,我們沒想到在這么近的距離上它還能夠存在。”他說:“如果它是一塊純鐵,那么它確實可以在這樣的距離上生存下來,但也有一種可能就是,這是一顆成分中富含鐵的天體,但同時其內部具有強大的內在引力,可以將所有物質聚集在一起,這也符合這是一個行星殘留下的大質量內核的假設。”

在所有觀測線索中,讓科學家們認為這可能是此前某個行星殘留下的金屬內核的證據很多,但最明顯的證據是,即便在如此近的距離上,以短短2小時為周期圍繞一顆致密的白矮星運行,但這個固態小天體顯然沒有出現任何的解體跡象,而是一直保持著完好如初。正如曼瑟所言:“這顆白矮星的引力很強,其引力強度超過地球引力場10萬倍以上,在這樣的距離上靠近這樣一顆白矮星,普通的巖石天體將會被撕碎。”

要想保持安然無恙的狀態,幾乎就只能有一種可能性,那就是由金屬組成,包括鐵,鎳,鎂和其他較重的金屬元素。

研究人員表示,他們接下來將繼續使用更加強大的望遠鏡展開搜索,尋找更多的類似案例,他們表示:“我們有信心,將可以在未來找到更多圍繞白矮星運行的殘骸行星體案例,更多的案例將有助于我們研究它們之間的共有特征。”

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