天文學家團隊首次證明行星能夠存活於白矮星附近

2020-10-04 小章說科技圈那些事

一個天文學家的團隊首次偵測到一顆行星以非常近的距離繞著一顆白矮星（white dwarf）旋轉，其旋轉周期為 34 小時。最令人興奮的是，這個發現指出行星最終是可以存在於白矮星的適居帶（habitable zone），也就是它們理論上能夠持續生命之處。

根據發表於權威科學期刊《自然》（Nature）的論文中指出，這顆被取名為 WD 1586b，且比木星的質量重 13.8 倍的的行星，在天龍座（Draco constellation）中繞著距離地球 80 光年的宿主星旋轉。根據論文中研究人員所述：到目前為止，還沒有在白矮星周遭的近軌道中發現完整的行星過。

研究主要作者，威斯康辛大學麥迪遜分校（University of Wisconsin-Madison）的安德魯·范登堡助理教授（Andrew Vanderburg）提到：我們的這個發現令人感到驚訝。過去一個類似系統的例子，一個物體被看到通過了白矮星的前面，結果顯示只是一個正在分解的小行星的碎片場。

范登堡教授解釋說：我們使用了美國太空總署（NASA）的凌日系外行星巡天衛星（Transiting Exoplanet Survey Satellite）來搜尋白矮星周圍飛過的碎片，並試著了解行星崩壞的過程是如何發生的。我們並沒有真的預期會發現一顆似乎很完整的行星。

這個發現指向大型的行星能夠在其宿主星的最後演化階段附近生存的可能性。本研究的共同作者，雙子星天文臺（Gemini Observatory）的助理天文學家許偲藝表示：因為並沒有偵測到來自該行星的碎片漂浮在該宿主星的表面上或是以盤狀圍繞在周圍，因此我們可以推論該顆行星是完整的。

另外，根據許文藝所述，讓這個發現更加反常的是這顆行星很冷，是它們所發現的行星中最冷的，其最高表面溫度只有攝氏 17 度。

白矮星是已經用盡大部分能量的恆星的核心殘骸。它們密度極度地高，將約等同於將太陽的質量包進與地球相當的體積中。這代表說，由范登堡教授的團隊所發現的行星實際上比其所圍繞的恆星的還要大很多。

任何圍繞著這類型恆星的星體生存的機會很低，因為在變成白矮星之前，其宿主星會先經過所謂的紅巨星（red giant）階段，也就是恆星發展階段的後期，此時的恆星膨脹成更大的半徑，並在過程中明顯地升溫，吞噬掉其周圍的星體。

一旦宿主星變成了白矮星，極大的重力通常會吸收掉其周圍的任何物質。范登堡教授表示：誕生為白矮星的過程會摧毀掉附近的行星，以及任何在之後靠太近的東西通常都會被該恆星巨大的重力給撕裂。

范登堡教授繼續提到：而我們的發現暗示說 WD 1856b 在一開始一定是遙遠地圍繞著該恆星公轉，然後在該恆星變成白矮星之後，以某種方式地向內運行。現在，既然我們已知行星可以在該過程中存活而沒有被白矮星的重力給破壞，我們可以繼續尋找其他較小的行星。

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