近日,距離地球570光年的地方,天文學家親眼見證了一個恆星系統的死亡!
據訊息稱,距地球約570光年的一顆白矮星----WD1145+017,它的品質約為0.6太陽品質,溫度約為15900開爾文。但是五年前,一個天文學家小組寫了一篇關於白矮星的論文,表明這裡發生了一些不尋常的事情。
撰寫這篇論文的天文學家們發現了來自白矮星的光線中不尋常的光譜線。它顯示了鐵、氧、矽和鎂等元素的存在,這些元素都是巖質系外行星的特徵。通常,白矮星在光譜觀測中會顯示出氫和氦的存在,而其中任何較重的元素都會被引力吸進恆星。
他們還在WD 1145+017周圍發現了一個碎片環,這顆白矮星已經存在了大約1.75億年。總的來說,這項研究表明,一顆白矮星正在吞噬它自己的行星。不僅如此,我們現在還知道其他21顆恆星也在做同樣的事情。總的來說,這催生了一個新的研究領域,那就是關於恆星系統死亡的研究。而科學家們正在觀測行星系的死亡。
在五年前的第一篇論文中,科學家使用了來自開普勒太空飛船的資料,當時它在WD 1145+017附近發現了不尋常的凌日現象。研究人員為不同型別的行星建立了36個模型,每次模擬執行100次,模擬開普勒觀測到的4.5小時凌日現象。然後將它們與觀測到的經緯儀光曲線進行比較。他們得出的結論是,他們看到一顆系外行星正被恆星的潮汐干擾。
他們的模擬顯示,最有可能產生他們的觀測結果的天體是岩石類的天體,有小的核心和堅固的外殼。科學家將它們與小行星灶神星相比較。這些緻密的天體有能力抵抗恆星的潮汐擾動,但在短時間內,從天文學的角度來說,它們可能會被撕裂。
這幅圖是關於白矮星周圍行星的潮汐擾動說明。從圖A開始,白矮星是一個小綠點,而行星是橙色條內的小黑點。隨著時間的流逝,越來越多的物質從地球上被抽取出來。當一些物質落入白矮星時,一些物質在恆星周圍形成了一個圓盤。
從本質上說,科學家觀察到的天體正在被撕裂,並像雨點一樣落在白矮星上,而一些物質則進入了一個環繞恆星的圓盤。根據這項研究表明,將潮汐擾動模擬與光度學研究相結合,可以得出系外行星內部結構和組成的特徵,這些資訊之所以成為可能,是因為我們正在觀測行星系的死亡。
這些發現向我們展示了我們的太陽系未來的發展。我們的太陽最終會變成像WD 1145+017那樣的白矮星。在此之前,它將成為一顆紅巨星,並有可能吞噬水星、金星甚至地球。就像所有轉化為白矮星的恆星一樣,一系列猛烈的爆炸將物質噴射到太空中,但是行星會倖存下來。
最關鍵的是,任何剩下的行星都將處於一種怪異的位置,即它們都會圍繞著一顆白矮星運轉,其大小隻有現在太陽的幾分之一,但密度卻大得令人難以置信。它們的軌道,以及太陽系中所有其他天體的軌道,可能會比它們目前的軌道受到嚴重干擾。它們有可能會靠近白矮星,並被潮汐的破壞撕裂,就像繞著WD 1145+017公轉的行星一樣。
天文學家現在知道許多其他的白矮星也有不尋常的凌日現象和光譜學現象。這些發現為死亡行星學的研究開闢了道路。正如研究所表明的:“像TESS和LSST這樣的全天巡天任務將能夠探測到像WD 1145+017這樣的其他星系,為行星科學的一個新子領域——死亡行星學——建立一個研究物件樣本。”