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少數中年恒星已經吞噬了一顆行星,挑戰了關於系統穩定性的假設

2024-03-24科學

一顆正在吞噬行星的恒星(藝術家的構想)。 圖片來源:NG Images/Alamy

恒星偵探已經確定了七顆最近在巖石行星上用餐的恒星。 這項研究使已知吞噬行星的雙星數量增加了一倍,並質疑擁有類地行星的成熟太陽系通常是穩定的。

研究結果於3月20日發表在 【自然】雜誌上 1 ,顯示出「行星攝取的有力證據」,北京國家天文台的天文學家史建榮說。 這些行星似乎在恒星相對穩定的主序周期被吃掉了,該研究的合著者、澳洲墨爾本莫奈許大學的天文學家Fan Liu補充道。

如果這是真的,這意味著這些系統在形成後很長一段時間內仍然處於混亂狀態,行星解體或落入恒星中,華盛頓特區卡內基科學研究所的天文學家Johanna Teske說。 「在這一點上,這是一個推論。 我們需要更詳細地研究這些系統,「她說。

被星星吞噬

去年, 天文學家首次觀測到一顆恒星正在吞噬一顆行星。 但是,要弄清楚一顆恒星過去是否這樣做是具有挑戰性的,因為與它們的宿主相比,行星很小,而且它們的內容很快就會被稀釋。

不同的元素吸收和發射不同波長的光,因此恒星表面的成分會在到達地球的光上留下指紋。 但是,檢測一顆恒星是否吃掉了一顆行星,就像發現一塊巧克力片被旋轉到一碗香草冰淇淋中一樣,Teske說。 恒星的組成也相差很大,因此很難證明恒星具有特定的成分,因為它攝入了一顆行星。

為了尋找吃行星的恒星,劉和他的同事們進行了一項宇宙雙胞胎研究。 利用 蓋亞太空望遠鏡 ,他們在銀河系附近發現了91對類似太陽的恒星,它們的運動表明它們都誕生在同一個瓦斯雲中。 這種配對系統中的恒星應該具有幾乎相同的成分,並且它們相似的生命應該排除許多潛在的差異原因。

然後,該團隊使用三台地面望遠鏡研究了這對元素中21種元素的豐度。 如果一對恒星之間存在顯著差異,研究人員會研究這是否可以透過數據中的雜訊或其他變化來源來解釋。 對於七對恒星,「這種差異必須用一顆(恒星)攝取一顆行星而另一顆沒有」來解釋,布達佩斯Konkoly天文台的天體物理學家Meridith Joyce說,他是該論文的合著者。

秘密的行星吞噬者

劉說,這項研究表明,在我們銀河系地區,大約8%的類太陽恒星對中含有行星吞噬者。 他補充說,這個估計是保守的,因為該團隊只考慮了吞噬巖石行星的恒星,而其他恒星可能吃掉了類似木星或海王星的氣態天體。 這種方法也會遺漏兩顆恒星都吃掉了一顆成分相似的行星的情況。

他說,在數十億年前的恒星中發現行星被吞噬的明顯跡象是「出乎意料的」。 天文學家通常認為行星吞噬是恒星早期生命的一個特征,當時行星軌域不穩定,可能發生碰撞。 但這些食物一定是最近才出現的,在過去的幾億年裏,或者理論表明證據是無法檢測到的,劉說。 他補充說,當它們侵蝕的大氣層導致它們向內螺旋時,這些行星可能會遇到它們的命運,或者一些恒星可能在它們飛過時捕獲 了不受束縛的流氓行星

Shi說,天文學家應該檢查這些系統,看看是否有任何兄弟姐妹系外行星仍然存在。 他說,這些發現應該讓地球居民心存感激。 系外行星的多樣性繼續讓天文學家感到震驚; 現在看來,「我們的太陽系不僅是獨一無二的,而且無疑是和平的」。