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极古老白矮星带有尘埃环,不符行星系统演化模型

发布于2019-03-15 02:53:43,极古老白矮星带有尘埃环,不符行星系统演化模型,Kotoo科技新闻网(http://www.kotoo.com)
 

极古老白矮星带有尘埃环,不符行星系统演化模型

一颗已经死亡许久的古老白矮星,身旁却被发现带有多道尘埃圆盘,它正在挑战行星系统演化的模型。

当一颗中 / 低质量恒星耗尽燃料后,它开始膨胀成红巨星,喷出外层气体成为行星状星云,最后留下的热残骸核心就是白矮星,大小通常与地球差不多。50 亿年后,我们的太阳也将踏上同样旅程,到时候水星、金星势必会随着太阳膨胀而被吞噬,位于外太阳系的木星、土星、天王星、海王星则会因为太阳不断损失质量、引力减弱而往外飘移。

过去科学家发现约 1~4% 白矮星带有环系统,原因是经过恒星的小行星、彗星因混乱引力而被撕裂,成为围绕着白矮星的尘埃碎片,该分解过程称为潮汐力崩解事件(tidal disruption event,TDE)。

但这个盘不会永远存在,诸如还未死亡的土星最引以为傲之特征“土星环”,最快都可能在 1 亿年内就消散无踪了。随着中心恒星不断从原盘吸出材料,最终圆盘所有物质都会沉积到白矮星表面上,而模型指出,一颗极古老的白矮星不太应该还有环系统相伴。

然而 NASA“Backyard Worlds: Planet 9”计划中,利用广域红外线巡天探测卫星(Wide-field Infrared Survey Explorer,WISE)发现的带环白矮星 LSPM J0207 + 3331,挑战了我们假设的行星系统演化模型。

LSPM J0207 + 3331 距离我们约 145 光年,温度 5,800℃,推算年龄高达 30 亿岁,却带有至少两圈环,内圈仅靠白矮星,外圈为恒星撕裂小行星的薄环,且环系统可能存在了 10 亿年。

这项发现与模型相互冲突,团队也不清楚为什么这颗古老白矮星还带有圆盘,在此之前,科学家仅从 LSPM J0207 + 3331 年龄三分之一的白矮星身旁发现环系统,也许使用未来将发射的詹姆斯韦伯太空望远镜进行后续观测,可以帮助我们了解更多讯息,比如环的组成成分。

当我们对白矮星的理解程度越丰富,越能窥知以后太阳的走向。新论文发表在《天文物理期刊》(Astrophysical Journal Letters)。

  • Citizen scientist discovers ancient astrophysical object
  • Ancient white dwarf with rings calls star system evolution into question
  • Citizen Scientist Finds Ancient White Dwarf Star Encircled by Puzzling Rings

(首图来源:NASA)

延伸阅读:

  • NASA:土星环可能在 1 亿年内消失,现代人类有幸目睹环曾存在
  • 太阳百亿年后反而风华正茂,新研究:白矮星会结晶凝固成“水晶球”

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