科学家发现死亡恒星周围的行星残骸

在距离地球410光年的处女座方向,一大块铁和镍金属正围绕着一颗死星高速旋转。科学家认为它应该是一个星球的尸体。

这一现象首先由英国沃里克大学的科学家发现,他们认为金属块可能是曾经存在的行星的核心。在恒星死亡期间,行星的外层被剥离了。现在,这颗曾经闪耀的恒星已经不存在了,只剩下它的高密度残骸:一颗编号为SDSS J122859.93+104032.9的白矮星。

因此,我们目睹了这样一个奇怪的场景:一颗死星的金属核心正围绕着一颗死星的碎片旋转。天文学家以前只见过一个这样的场景。相关研究成果已在最新一期《科学》杂志上发表。对这些场景的观察将有助于我们窥探地球未来的命运。

我们之所以这样说,是因为我们也可能面临类似的情况:当一颗恒星接近生命的尽头时,它会迅速膨胀,变得越来越大,成为一颗“巨星”,并在这个过程中吞噬或摧毁它周围的行星。

地球的命运几乎是注定的:有一天,随着太阳的膨胀,地球将被毁灭。英国华威大学的物理学教授克里斯多佛·曼苏尔博士是这项最新研究的共同作者之一,他说:“随着恒星年龄的增长,它们会变成红巨星,在这个过程中,许多轨道更靠近恒星的行星会受到影响。在我们的太阳系中,膨胀的太阳最终会膨胀到今天的地球轨道之外,吞噬我们今天知道的所有水星、金星和地球。火星和其他行星将会幸免于难。

对于一些大质量恒星来说,它们结束生命的方式是一种剧烈的爆炸,即所谓的“超新星爆炸”现象。爆炸后,黑洞或脉冲星将被留下。对于较小的恒星,如太阳,它们的死亡会平静得多。它们将继续膨胀,外层气体物质将逐渐消散到宇宙中,只留下一个白矮星核心。然而,围绕白矮星运行的行星碎片将有更大的机会相互碰撞,并由于它们的轨道被破坏而产生新的行星。

康奈尔大学卡尔·萨根研究所所长丽莎·卡尔特涅格没有参与这项研究。她评论道:“这项研究涉及年轻白矮星周围行星的形成。”她说:“随着白矮星逐渐冷却下来,这些行星将在相对合适的温度下保持数十亿年。”

然而,尽管听到地球未来的命运似乎有点令人不寒而栗,事实上,读者根本不用担心或恐慌。因为据估计,太阳的寿命至少有50亿年。

英国华威大学的科学家利用位于非洲海岸西班牙加那利群岛上的34英寸加那利望远镜,结合光谱方法,做出了这一发现。这也是科学家第一次通过光谱学发现围绕白矮星运行的固体物体。

这项研究的另一个合作者鲍里斯·冈恩斯克说:“我们发现的这颗小行星位于白矮星的引力场中,它的距离比我们最初想象的要近得多。我们没想到它会在这么近的距离存在。”他说:“如果它是一块纯铁,那么它确实可以在这么远的距离生存,但也有可能它是一个富含铁的天体,但同时它有很强的内部重力,可以将所有的物质聚集在一起,这也与它是一颗行星留下的大质量核心的假设相一致。”

在所有的观察线索中,科学家们相信有很多证据表明这可能是之前一颗行星留下的金属核心。然而,最明显的证据是,即使它在如此近的距离内以短的2小时周期绕着一颗致密的白矮星运行,这个固体小天体显然没有解体的迹象,但仍然完好无损。正如曼瑟所说:“这颗白矮星的引力非常强,其引力强度比地球引力场高10万倍以上。如果你在这么远的距离接近这样一个白矮星,普通的岩石物体会被撕成碎片。”

保持安全和健康的可能性几乎只有一种,那就是,它是由金属组成的,包括铁、镍、镁和其他较重的金属元素。研究人员表示,他们将继续使用更强大的望远镜来寻找更多类似的案例。他们说:“我们有信心在未来会发现更多围绕白矮星运行的碎片行星,更多的案例将有助于我们研究它们的共同特征。”

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