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少数中年恒星已经吞噬了一颗行星,挑战了关于系统稳定性的假设

2024-03-24科学

一颗正在吞噬行星的恒星(艺术家的构想)。 图片来源:NG Images/Alamy

恒星侦探已经确定了七颗最近在岩石行星上用餐的恒星。 这项研究使已知吞噬行星的双星数量增加了一倍,并质疑拥有类地行星的成熟太阳系通常是稳定的。

研究结果于3月20日发表在 【自然】杂志上 1 ,显示出「行星摄取的有力证据」,北京国家天文台的天文学家史建荣说。 这些行星似乎在恒星相对稳定的主序周期被吃掉了,该研究的合著者、澳大利亚墨尔本莫纳什大学的天文学家Fan Liu补充道。

如果这是真的,这意味着这些系统在形成后很长一段时间内仍然处于混乱状态,行星解体或落入恒星中,华盛顿特区卡内基科学研究所的天文学家Johanna Teske说。 「在这一点上,这是一个推论。 我们需要更详细地研究这些系统,「她说。

被星星吞噬

去年, 天文学家首次观测到一颗恒星正在吞噬一颗行星。 但是,要弄清楚一颗恒星过去是否这样做是具有挑战性的,因为与它们的宿主相比,行星很小,而且它们的内容很快就会被稀释。

不同的元素吸收和发射不同波长的光,因此恒星表面的成分会在到达地球的光上留下指纹。 但是,检测一颗恒星是否吃掉了一颗行星,就像发现一块巧克力片被旋转到一碗香草冰淇淋中一样,Teske说。 恒星的组成也相差很大,因此很难证明恒星具有特定的成分,因为它摄入了一颗行星。

为了寻找吃行星的恒星,刘和他的同事们进行了一项宇宙双胞胎研究。 利用 盖亚太空望远镜 ,他们在银河系附近发现了91对类似太阳的恒星,它们的运动表明它们都诞生在同一个气体云中。 这种配对系统中的恒星应该具有几乎相同的成分,并且它们相似的生命应该排除许多潜在的差异原因。

然后,该团队使用三台地面望远镜研究了这对元素中21种元素的丰度。 如果一对恒星之间存在显着差异,研究人员会研究这是否可以通过数据中的噪声或其他变化来源来解释。 对于七对恒星,「这种差异必须用一颗(恒星)摄取一颗行星而另一颗没有」来解释,布达佩斯Konkoly天文台的天体物理学家Meridith Joyce说,他是该论文的合著者。

秘密的行星吞噬者

刘说,这项研究表明,在我们银河系地区,大约8%的类太阳恒星对中含有行星吞噬者。 他补充说,这个估计是保守的,因为该团队只考虑了吞噬岩石行星的恒星,而其他恒星可能吃掉了类似木星或海王星的气态天体。 这种方法也会遗漏两颗恒星都吃掉了一颗成分相似的行星的情况。

他说,在数十亿年前的恒星中发现行星被吞噬的明显迹象是「出乎意料的」。 天文学家通常认为行星吞噬是恒星早期生命的一个特征,当时行星轨道不稳定,可能发生碰撞。 但这些食物一定是最近才出现的,在过去的几亿年里,或者理论表明证据是无法检测到的,刘说。 他补充说,当它们侵蚀的大气层导致它们向内螺旋时,这些行星可能会遇到它们的命运,或者一些恒星可能在它们飞过时捕获 了不受束缚的流氓行星

Shi说,天文学家应该检查这些系统,看看是否有任何兄弟姐妹系外行星仍然存在。 他说,这些发现应该让地球居民心存感激。 系外行星的多样性继续让天文学家感到震惊; 现在看来,「我们的太阳系不仅是独一无二的,而且无疑是和平的」。