文章介紹了2015年發(fā)現(xiàn)的一顆奇特的調(diào)光模式、距地球570光年的白矮星WD 1145+017,通過(guò)對(duì)WD 1145+017的分析,對(duì)行星體進(jìn)行法醫(yī)重建,以了解它們是什么樣的,以及它們是如何死亡的。
2015年,天文學(xué)家發(fā)現(xiàn)了一些奇怪的事情。一個(gè)距離地球570光年的白矮星,以奇怪的模式逐漸變暗。它以不同深度變暗了幾次,每一次都是4.5-5個(gè)小時(shí)的時(shí)間;它的大氣也被巖石系外行星中發(fā)現(xiàn)的元素污染。
不過(guò)沒(méi)多久他們就明白了。這顆死星的重力在撕碎并吞噬環(huán)繞軌道上的天體,而這被委婉的稱(chēng)為潮汐干擾。
這顆星為WD1145+017,現(xiàn)在被視為一種對(duì)新的行星領(lǐng)域的概念驗(yàn)證,對(duì)行星本身的法醫(yī)重建可以了解它們是什么以及如何死去。
美國(guó)和英國(guó)的天文學(xué)家把這個(gè)領(lǐng)域稱(chēng)為“冥行星學(xué)”。
他們對(duì)WD-1145+017的分析被《天體物理學(xué)》所認(rèn)可,在arXiv上也可以看到。研究學(xué)者說(shuō),用于未來(lái)和白矮星系統(tǒng)的相似發(fā)現(xiàn)拼湊環(huán)繞著不同死星的行星如何死去。
即使白矮星在一系列劇烈熱核爆炸中死亡時(shí)會(huì)發(fā)射許多物質(zhì),行星也可以在進(jìn)程中以某種方式存活。不僅是我們發(fā)現(xiàn)環(huán)繞在白矮星周?chē)男行牵覀冞€在白矮星大氣中發(fā)現(xiàn)了通常在巖石系外行星中的元素。
白矮星表面重力如此強(qiáng)烈以至于這些沉重的元素會(huì)很快下沉,這表明恒星定是從最近的一顆恒星死后幸存下來(lái)的星體吸積了物質(zhì)。
為了確定WD1145=017是如何做到這一點(diǎn)的,來(lái)自科羅拉多、博爾德、衛(wèi)斯理和英國(guó)華威大學(xué)的天文學(xué)家進(jìn)行了一系列模擬來(lái)限制潮汐干擾的天體。
他們調(diào)整了繞軌道運(yùn)行天體的結(jié)構(gòu)成分,例如地核地幔的大?。坏蒯?、巖石、冰層的組成;地殼的存在。這產(chǎn)生了36種不同的模擬體。
他們讓36個(gè)天體中的每一個(gè)都圍繞著類(lèi)似WD1145+017運(yùn)行,太陽(yáng)質(zhì)量的60%,體積大小的2%。(白矮星密度非常大)
據(jù)繞WD11145+017軌道的材料,該軌道為4.5小時(shí),每次模擬運(yùn)行100圈。最終,產(chǎn)生的光曲線(xiàn)為潮汐破壞每個(gè)天體,然后與現(xiàn)實(shí)生活中的光曲線(xiàn)比較。
這些模擬顯示,最有可能產(chǎn)生我們?cè)赪D1145+017中觀察到的物質(zhì)是一個(gè)較小的核和一個(gè)低密度的地幔,“類(lèi)似于一顆具有部分分化結(jié)構(gòu)和富揮發(fā)性地幔的小行星,如Vesta灶神星”研究人員在論文中所寫(xiě)。
天體的質(zhì)量相對(duì)較低,體積密度足夠維持結(jié)構(gòu)一段時(shí)間,又低到足以破壞地幔。因?yàn)樗鼈儠?huì)迅速升華,所以這些特性與在其他恒星的觀測(cè)中缺少的微小粒子一致。
事實(shí)上,他們也為其他神秘恒星提供一些線(xiàn)索——比如著名的KIC-8462852,也叫做虎斑星,它不穩(wěn)定的亮度變暗是天文學(xué)家們困擾的源頭之一。
自KIC-8462852奇怪的行為被第一次發(fā)現(xiàn)以來(lái),它并不是唯一一個(gè)表現(xiàn)出這種奇怪變暗現(xiàn)象的恒星。去年一項(xiàng)調(diào)查發(fā)現(xiàn)有另外21顆奇怪變暗的恒星可能也有類(lèi)似的動(dòng)態(tài)。
另外,也發(fā)現(xiàn)其它的白矮星吞噬環(huán)繞軌道上的天體。ZIFJ0139+5245和WDJ0914+1914都是去年發(fā)現(xiàn)的潮汐擾亂行星。
這些恒星也會(huì)用團(tuán)隊(duì)的新方法來(lái)模擬。
“這些都是一個(gè)更大類(lèi)的最開(kāi)始的成員死亡的行星系統(tǒng),必須由配對(duì)光譜和光度與中斷模擬預(yù)測(cè)來(lái)研究,WD1145+017的潮汐或旋轉(zhuǎn)Veras(2020).提出了ZIFJ0139+5245天體凌日,”研究學(xué)者于論文中寫(xiě)道。
“這種多管齊下的方法會(huì)用這些行星系統(tǒng)的死亡來(lái)研究那些難以接近的系外行星的基本性能,這是一種死亡行星學(xué)的研究?!?/span>
該研究已被《天體物理學(xué)》所接受,也可在arXiv上找到。
作者: MICHELLE STARR
FY: Fomalhaut
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參考資料
1.WJ百科全書(shū)
2.天文學(xué)名詞
3.原文來(lái)自:https://www.sciencealert.com/necroplanetology-the-study-of-planets-dismembered-remains
本文由天文志愿文章組- Fomalhaut翻譯自MICHELLE STARR的作品,如有相關(guān)內(nèi)容侵權(quán),請(qǐng)于三十日以?xún)?nèi)聯(lián)系運(yùn)營(yíng)者刪除。
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