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研究发现类木行星可在其恒星死亡后幸存下来

  据外媒报道, 围绕一颗死亡恒星运行的气态巨行星让人们看到了太阳消亡的预测后果。 天文学家发现了第一个被证实的行星系统,它与我们太阳系的预期命运相似。此前天文学家预测太阳在大约50亿年后达到其生命的终点。

  研究人员利用夏威夷茂纳凯亚的W.M.凯克天文台探测到了这个系统;它由一颗类木行星组成,其围绕着位于银河系中心附近的一颗白矮星旋转。

  “这一证据证实了在足够大的距离上运行的行星可以在其恒星死亡后继续存在,”澳大利亚塔斯马尼亚大学的天文学博士后研究员、该研究的主要作者Joshua Blackman说。“鉴于这个系统是我们自己的太阳系的一个类似物,它表明木星和土星可能在太阳的红巨星阶段幸存下来,当它耗尽核燃料并自我毁灭的时候。”

  “地球的未来可能不那么美好,因为它离太阳更近,”研究共同作者David Bennett说,他是马里兰大学和美国宇航局戈达德太空飞行中心的高级研究科学家。“如果人类想在太阳在其红色超巨星阶段炸毁地球之前搬到木星或土星的一颗卫星上,我们仍然会留在围绕太阳的轨道上,尽管我们将无法长期依赖来自太阳这个白矮星的热量。”

  白矮星是像太阳这样的主序恒星在死亡时变成的东西。在恒星生命周期的最后阶段,一颗恒星烧掉了其核心中所有的氢,并膨胀成一颗红巨星。然后它就会自我坍塌,缩小成一颗白矮星,在那里只剩下一个热的、密集的核心,通常是地球大小,质量只有太阳的一半。由于这些紧凑的恒星残骸很小,不再有核燃料来发出明亮的辐射,所以白矮星非常微弱,难以探测。

  凯克天文台的激光导引星自适应光学系统与近红外相机(NIRC2)配对获得的高分辨率近红外图像显示,新发现的白矮星的质量约为太阳的60%,它的系外行星幸存者是一个巨大的气体世界,质量比木星高约40%。

  研究小组利用一种叫做引力微透镜的技术发现了这颗行星,当靠近地球的恒星与更遥远的恒星瞬间对准时,就会发生这种现象。这就产生了一种现象,来自前景恒星的引力就像一个透镜,将来自背景恒星的光线放大。如果有一颗行星围绕着较近的恒星运行,当行星呼啸而过时,它会暂时扭曲放大的光线。

  奇怪的是,当研究小组试图寻找这颗行星的主星时,他们意外地发现星光不够明亮,不可能是一颗普通的主序恒星。这些数据也排除了褐矮星作为宿主的可能性。

  "我们也已经能够排除中子星或黑洞宿主的可能性。这意味着这颗行星围绕着一颗死星,一颗白矮星运行。"共同作者、塔斯马尼亚大学天体物理学教授、巴黎天体物理研究所CNRS研究主任Jean-Philippe Beaulieu说:“它提供了一个窥视我们的太阳系在地球消失后会是什么样子。”

  研究小组计划将他们的发现纳入一项统计研究,以找出还有多少颗白矮星有完整的行星幸存者。

  美国宇航局即将开展的任务,即南希·格雷斯·罗曼太空望远镜(原名WFIRST),旨在直接对巨行星进行成像,将有助于进一步推动他们的调查。罗曼望远镜将能够对围绕位于银河系中心的白矮星运行的行星进行更全面的调查。这将使天文学家能够确定,类木行星逃脱其恒星的最后日子是否很常见,或者其中相当一部分在其宿主恒星变成红巨星时被摧毁。

  凯克天文台首席科学家John O'Meara说:“这是一个极其令人兴奋的结果。今天看到凯克在罗曼开始执行任务时将大规模进行的那种科学的一个例子,真是太好了。”

  【来源:cnBeta.COM】

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