宇宙生存奇蹟！發現一顆被紅巨星吞噬，卻活了下來的系外行星

2020-10-03 科學之美

天文學家們發現了一顆本不應該存在，繞著一顆脈動恆星運行的行星。利用美國宇航局系外行星勘測衛星苔絲號(TESS)的天體星震學數據，一組研究紅巨星HD 212771和HD 203949的研究人員檢測到了振蕩，這是「恆星表面的溫和脈動」，該研究的主要作者是Astrofísica e ciências do Espaço(IA)和Faculdade de ciências da Universidade do Porto說：這實際上是苔絲號第一次在系外行星的恆星中發現振蕩。

而且，由於這些恆星有繞系外行星運行的軌道，研究能夠深入到更深的地方。苔絲號觀測足夠精確，可以測量恆星表面的溫和脈動。這兩顆相當演化的恆星也擁有行星，為研究行星系統的演化提供了理想試驗室。但是其中一個系統，HD 203949和其軌道系外行星，引發了混亂。在研究這顆恆星的過程中，研究人員發現了關於這顆恆星的質量、大小和年齡的細節。得出的結論是，考慮到它的大小，它在恆星演化中所處的階段。

以及它繞系外行星運行的距離，紅巨星的包絡理論上應該已經吞沒了這顆系外行星。但是，雖然對這顆恆星的分析表明這顆行星不應該存在，但進一步的研究表明，這顆行星確實以某種方式避免了吞沒。為了精確定位這顆系外行星的位置，並確認它一定是在被這顆恆星吞沒後倖存下來的，華威大學物理系的迪米特裡·韋拉斯(Dimitri Veras)對該系統進行了數值模擬，團隊對此進行了分析。研究作者Vardan Adibekyan表示：

解決這個科學問題（行星如何避免吞沒）需要非常艱苦的工作和大量計算。這些模擬指出了恆星-行星相互作用產生的潮汐，這些潮汐將系外行星帶向恆星。研究確定了這顆行星是如何到達它現在的位置，以及這顆行星是否必須在紅巨星的恆星包絡中倖存下來。這項研究為行星在母星開始消亡時的生存能力提供了新線索，甚至可能揭示潮汐物理學的新方面。這項研究完美地證明了恆星和太陽系外行星的天體物理學是如何聯繫在一起。

研究的共同作者IA和Universidade do Porto表示：恆星分析似乎表明，恆星太過演化，以至於不能在如此短的軌道距離內容納一顆行星，而從系外行星的分析中，卻知道這顆行星就在那裡！這一科學困境的解決方案隱藏在一個『簡單的事實』中，即恆星和它們的行星不僅形成，而且還一起演化，在這個特殊的情況下，行星設法避免了吞沒，其研究發現發表在《天體物理學》期刊上。

博科園｜文：Chelsea Gohd/Space

參考期刊《天體物理學》

DOI: 10.3847/1538-4357/ab44a8

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