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行星残骸灾变中幸存 揭秘死亡后恒星系统

利用加那利大型望远镜(Gran Telescopio Canarias),科学家们研究了一个环绕白矮星的碎片盘。它由铁、镁、硅和氧等元素组成,和地球上大多数岩石的组成部分类似。( European Southern Observatory/Flickr)

据加那利群岛天体物理研究所(Instituto de Astrofísica de Canarias)报导,研究人员发现一块在恒星爆炸死亡后幸存下来的行星残骸。这是科学家首次利用光谱技术在白矮星周围的轨道上发现一个固体行星残骸,并揭示在恒星死亡后恒星系统的残留物质。

这块残骸富含铁和镍,在恒星SDSS J122859.93+104032.9死亡后的恒星系统大灾变中幸免于难。它被认为曾经是一个较大行星的一部分。它的存在令人惊讶,因为它的轨道离恒星死亡残留的白矮星比理论预言的更近,公转周期大约为两个小时。

白矮星是类似太阳的恒星死亡的残留星体。恒星消耗了其几乎所有的燃料之后,其外层结构会脱离恒星。脱离的外层结构会对恒星系统中的行星及其它物质造成强烈冲击,引发系统的大灾变。恒星的核心部分则会演化成一颗高密度的白矮星,随时间逐渐冷却。

利用加那利大型望远镜(Gran Telescopio Canarias),科学家们研究了一个环绕白矮星的碎片盘。它由铁、镁、硅和氧等元素组成,和地球上大多数岩石的组成部分类似。

在碎片盘中,科学家发现了一团类似彗星尾巴的气体从一大块固体碎片中流出。天文学家估计,这个固体碎片至少有一公里的大小,但直径可能达到几百公里,与太阳系中已知的最大小行星相当。

论文的第一作者、物理系研究员克瑞斯托福•曼瑟(Christopher Manser)说,“这颗恒星原本大概是两颗太阳质量,但现在的白矮星只有我们太阳质量的70%。它体积非常小,和地球类似。这导致白矮星的密度非常高。”

白矮星的引力非常强,大约是地球的10万倍。因此一般的小行星如果过于接近白矮星,它将被白矮星的引力撕裂。

论文的合作者、物理系教授鲍里斯•盖恩西克(Boris Gaensicke)补充说,“我们发现的行星残骸太靠近白矮星了,按照理论预言它应该已经被引力撕裂。它目前仍然保持完整的唯一可能,就是它本身密度很高。因此我们认为它主要由铁和镍组成。”他解释说,“它有可能是一块纯铁,也可能是一个富含铁的行星核心残骸;后者的原始直径至少有几百公里。”

这一发现揭示了恒星死亡之后恒星系统的未来。

曼瑟说:“随着恒星年龄的增长,它们会变成红巨星,并消灭其行星系统中的大部分行星和物质。比如我们的太阳系在几十亿年以后,太阳将扩大到地球目前的轨道,并将消灭地球、水星和金星。火星及其它地方将继续存在并将远离太阳。”

这项新研究发表于2019年4月5日的《科学》杂志上。

阿波罗网责任编辑:夏雨荷 来源:大纪元 转载请注明作者、出处並保持完整。

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