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科学家在迄今发现最古老最冷的白矮星周围

来源:水星 时间:2023/6/14
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我们知道,当像太阳这样的恒星耗尽它们的氢燃料时,它们就进入了我们所知的红巨星阶段。它的特点是恒星将会膨胀到原来的几倍大,然后脱离外层,变成致密的白矮星。在接下来的几十亿年里,这些恒星会慢慢地消耗掉任何距离它们足够近,足以受到其引力影响的物体和尘埃环。

然而,一位名叫梅丽娜·特维诺的平民科学家最近在观察白矮星系统LSPMJ+(或J)时发现了一个惊人的现象。根据广域红外探测探测器(WISE)任务的数据,这颗恒星已经是一颗白矮星几十亿年了,但它周围仍然有许多尘埃环,这种自带奇怪“气场”地白矮星立刻引起了科学家的注意!

据了解这一发现是由美国宇航局戈达德太空飞行中心的天体物理学家马克·库施纳(MarcKuchner)领导的“后院世界:行星9号”(BackyardWorlds:Planet9)项目完成的,该项目依靠志愿者整理智慧数据,以获得新的发现。位于约光年外的摩羯座,天文学家怀疑J可能是已知的第一个有多个尘埃环的白矮星,也是最古老的一个。

科学家对这个发现赞叹不已,这颗白矮星太老了,无论向它的环中输送物质的过程是什么,都必须以10亿年为周期。因为科学家为解释白矮星周围的光环而建立的大多数模型只能工作1亿年左右,所以这颗恒星确实在挑战我们关于行星系统如何演化的假设。

这颗恒星是由美国宇航局的广域红外探测探测器(WISE)探测到的,探测到一个强烈的红外信号,表明存在尘埃。基于白矮星冷却的速度随着时间的推移,deb的团队从其表面温度计算——超过°C(°F)-,因此科学家估计J已经在大约30亿年的白矮星阶段。

这些新发现与天文学家一段时间以来对恒星系统演化的怀疑相矛盾。在过去,天文学家已经观察到,在恒星的RGB阶段存活下来的行星和小行星在进入白矮星阶段后将会远离恒星。这是由于恒星已经失去了大部分质量,因此它对周围物体的引力影响也变小了。

天文学家们预计这将在大约50亿年后发生在我们的太阳系。在扩展到包括金星、水星和地球之后,我们的太阳将失去它的外层,变成一颗白矮星。在这一点上,剩下的行星和物体(可能包括主要的小行星带、气态巨行星和柯伊伯带)都将向外漂移。

然而,科学家预估在1%到4%的情况下,白矮星的红外辐射表明它们被尘埃盘或光环所包围。科学家们推测,这可能是小行星和彗星通过与移动的行星之间的引力相互作用的结果。当这些天体接近白矮星时,它们被恒星强大的引力引起的潮汐扰动撕裂。

由此产生的碎片会形成一个尘埃环,慢慢地向内坠落,并附着在恒星的表面。然而,在之前的所有案例中,尘埃盘和光环只在大约10亿年的白矮星周围被观测到。这似乎与老白矮星有效地耗尽了小行星和由此产生的了尘埃环这一观点相一致。

这一最新发现使得J成为迄今为止观测到的最古老、最冷的尘埃白矮星。当梅丽娜·特维诺第一次注意到J的红外信号时,她并不认为这是错误的数据。当时,她正在欧洲航天局(EuropeanSpaceAgency)盖亚任务(Gaiamission)的档案中搜寻褐矮星。在查阅了WISE的红外数据后,她意识到它太亮太遥远,不可能是一颗褐矮星。特维诺将这些发现转送给了后院世界:行星9小组,他们随后从夏威夷的凯克天文台获得了后续观测。随即发现了这个令人惊讶的结果,科学家称,这个发现可能迫使我们重新考虑行星系统的模型!

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