在著名的螺旋星云中心,有一個世界化為了烏有。
行星被白矮星摧毀想像圖。NASA / CXC / SAO / M. Weiss
天文學家追蹤了一個神秘信號足足45年,最終斷定它來自一顆被毀滅的系外行星。在距離地球650光年遠的地方,在著名的螺旋星云中心,有一個世界化為了烏有。它在從這個時空消失前,發(fā)出了最后一聲悲鳴。
1980年,天文學家在X射線波段上接收到了一個強烈信號。信號來自螺旋星云——這是一個所謂的行星狀星云。行星狀星云本身與行星無關,它們是中小質(zhì)量恒星演化到最終階段拋出的外層氣體,只是因為早期天文學家在用小型望遠鏡觀測它們時看起來和行星有相似之處。行星狀星云的中心通常會有一顆白矮星——它們是死亡恒星留下的內(nèi)核,雖然不再進行核聚變,不再燃燒,但是依然熾熱地發(fā)著白光。
螺旋星云內(nèi)部也不例外,其中心存在一顆名為WD 2226-210的白矮星。科研人員探測到的X射線信號就來自它。但是令人困惑的是,理論上像WD 2226-210這樣的白矮星通常不會產(chǎn)生如此強烈的X射線。直到最近,科研人員在分析了新的數(shù)據(jù)之后,才解開了這個謎團。
主持研究的墨西哥國立自治大學學者認為,這個神秘的X射線信號是行星碎片墜入白矮星時產(chǎn)生的。螺旋星云中心的白矮星摧毀了這顆曾經(jīng)隸屬于它的行星。
科學家此前在這顆白矮星的周圍發(fā)現(xiàn)過一顆行星。這顆行星的大小如海王星,距離白矮星主星非常近,公轉周期不足3個地球日。而這一次研究人員認為,在這顆白矮星的周圍,在距離它更近的地方,還有一顆大小如木星的行星。
這顆行星和白矮星的距離起初可能并沒有這么近,它是因為和這個行星系內(nèi)的其它行星之間存在引力的相互作用,而逐漸從較遠處遷徙至此的。當它和白矮星的距離足夠近時,便在白矮星的引力場中部分或全部解體了。而45年前人們探測到的神秘信號,就是在行星碎片墜落到白矮星表面時,在極端高溫狀態(tài)下產(chǎn)生的X射線。
研究人員稱,這可能是人類首次觀測到行星狀星云的中央星摧毀其行星。
研究顯示,來自這顆白矮星的X射線信號強度在1992年、1999年和2002年之間大致不變。但是數(shù)據(jù)顯示,信號內(nèi)部可能存在著以2.9個小時為周期的微妙的規(guī)律性變化,而這可能表明,在距離WD 2226-210過近的地方,有一顆行星的殘骸在環(huán)繞運行。
研究人員排除了白矮星摧毀的是一顆小質(zhì)量恒星的可能,因為如果是那樣,那么這顆恒星的大小不會超過木星,但質(zhì)量卻要大很多,而這顯然沒有假設它是行星來得合理。
WD 2226-210發(fā)出的神秘X射線信號,與其他兩顆并不位于行星狀星云內(nèi)部的白矮星發(fā)出的信號特征之間,存在著某些相似之處,這另外兩顆白矮星中,一顆身邊的行星物質(zhì)雖然正在流失,但過程較為溫和,行星還不至于快速毀滅;而另一顆身邊的行星已經(jīng)瓦解,行星物質(zhì)已經(jīng)開始落到白矮星表面。這三顆白矮星可能會成為一種新的變星類型。
研究人員稱應盡快找到更多的此類天體系統(tǒng)并加以研究,因為這可以讓我們在類似太陽的恒星及其周圍的行星系統(tǒng)步入晚境時,能夠心存篤定。
相關論文發(fā)表在近日的《英國皇家天文學會月刊》上。
螺旋星云及其中心的白矮星WD 2226-210。NASA / JPL / ESA / STScI (M. Meixner) / ESO / VISTA / J. Emerson / CXC / NRAO (T.A. Rector) / SAO / K. Arcand / Univ Mexico / S. Estrada-Dorado等
參考
Accretion onto WD 2226-210, the central star of the Helix Nebula
https://academic.oup.com/mnras/article/536/3/2477/7922854
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