罕見現(xiàn)象：氣態(tài)巨行星圍繞銀河系內(nèi)白矮星轉(zhuǎn)動(dòng)

英國《自然》雜志13日發(fā)表了一篇天文學(xué)論文，描述了一顆質(zhì)量達(dá)到木星級別的氣態(tài)巨行星，沿一個(gè)寬廣軌道圍繞一顆銀河系內(nèi)的白矮星轉(zhuǎn)動(dòng)。雖然模型表明，類似這樣大小和軌道的行星應(yīng)該可以從其恒星變?yōu)榘装堑木扌请A段幸存，但在此之前，科學(xué)家從未觀察到這樣的行星。

迄今發(fā)現(xiàn)的大部分系外行星，都圍繞最終會(huì)形成白矮星的恒星旋轉(zhuǎn)。一旦這些恒星燃盡儲備的氫，它們會(huì)先演化成紅巨星，再膨脹，然后吞噬掉附近軌道的行星。正因如此，周圍的任何行星，如果能在恒星的白矮星階段還繼續(xù)繞其旋轉(zhuǎn)，那就是非常罕見的事情。

雖然科學(xué)家一直有所猜測，一些白矮星的軌道上也可能存在行星，但長久以來人們從未在此探測到完整的行星。白矮星其實(shí)是類太陽恒星發(fā)生坍縮、大氣被剝離后剩下的核，一般和地球差不多大小，質(zhì)量卻是太陽的一半左右——這就意味著，如果有一顆與地球體積相當(dāng)?shù)陌装牵浔砻嬷亓s約等于地球的18萬倍，在此“高壓”下，任何物體都已不復(fù)存在。

澳大利亞塔斯馬尼亞大學(xué)天文學(xué)家喬舒華·布來克曼及其同事，此次獲得了一顆木星級行星(MOA2010BLG477Lb)周圍場的深度曝光，該行星是此前通過微透鏡技術(shù)(對冷行星敏感、不依賴主恒星的光進(jìn)行測量的技術(shù))發(fā)現(xiàn)的。微透鏡技術(shù)還偵測到了恒星殘骸如白矮星。

研究團(tuán)隊(duì)可以確定，該行星與其主恒星同時(shí)形成，并在恒星核心停止燃燒氫之后幸存下來。通常認(rèn)為，圍繞白矮星的氣態(tài)巨行星會(huì)移動(dòng)至5—6個(gè)天文單位(AU)距離的軌道上，但這顆行星距離其恒星僅約2.8個(gè)天文單位。

這些發(fā)現(xiàn)提供了證據(jù)，表明行星可以從主恒星演化的巨星階段幸存下來，并支持了一種預(yù)測，即超過半數(shù)白矮星有類似的行星相伴。

在2020年9月，結(jié)合美國國家航空航天局凌日系外行星巡天衛(wèi)星任務(wù)的數(shù)據(jù)，美國威斯康星大學(xué)麥迪遜分校天文學(xué)家報(bào)告發(fā)現(xiàn)一個(gè)巨行星候選體對白矮星每1.4天凌星一次。

我們銀河系里97%的恒星最終都會(huì)演化成白矮星，白矮星及其氣態(tài)巨行星的罕見證據(jù)，不但能助力我們揭示一個(gè)恒星系統(tǒng)的歷史，還將窺見一個(gè)遙遠(yuǎn)的太陽系的最終結(jié)局。(科技日報(bào)記者 張夢然)