天文學家在白矮星大氣層中發現100億年前的行星碎片

天空之城 2022/11/10 檢舉 我要評論

一些來自歐洲的天文學家在研究白矮星時發現,銀河系至少在100億年前可能就已經擁有類似地球的行星了——但它們,至少被發現的這些,已被毀滅。

白矮星是一種非常特別的天體。通常認為它們是由中小質量恒星的內核轉化而來的。這些處于「白熾」狀態的小型天體溫度很高,但已不再進行核聚變,因此會以特定的速率冷卻。

Mark Garlick

特定的速率表明白矮星的溫度通常和年齡成反比。已知宇宙中溫度高的白矮星表面溫度近15萬K,而溫度低的大約只有4000K左右。這次天文學家研究的白矮星表面溫度只有3000多K。以典型的白矮星冷卻速率推算,它們的形成時間大約是在100億年以前。

研究人員認為,這兩顆白矮星的前身,可能是銀河系中的首批恒星。這兩顆恒星消逝后50億年,我們的太陽系才誕生。

研究人員還在這兩顆白矮星的光譜中發現了異常現象。白矮星是前身恒星的殘骸,這意味著它們體內也會保留有前身恒星的部分特征,比如它們也會含有大量從前身恒星那里繼承下來的重元素。但這些固有的重元素會下沉到白矮星內部,白矮星表面大氣基本上全由氫或氦組成,它們的光譜中通常也只含有這兩種輕元素的譜線。

而這一次科學家發現,這兩顆白矮星的光譜中存在「金屬」元素,也就是重元素的譜線。研究人員認為,這些重元素并非是它們繼承來的,而是它們「新近」吞噬掉的行星的碎片。

研究人員發現,這兩顆白矮星中的一顆名叫WDJ2147-4035的大氣中含有鈉和鉀;另外一顆名叫WDJ1922+0233的大氣中存在一系列與地球成分十分相似的元素——這或許表明它吞噬過一顆與地球類似的巖石行星。

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