被吞噬的星球的金屬傷疤揭示了僵尸明星的食人歷史
一顆死星的卑鄙行徑被一支勇敢的宇宙?zhèn)商綀F(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)。
一顆白矮星吞噬了至少一大塊行星,被一道汽化金屬的疤痕出賣了破壞它地表 – 這顆行星的殘骸,在螺旋式上升之前曾經(jīng)繞著恒星運(yùn)行。
更有趣的是,這些物質(zhì)并沒有散布在恒星的表面,而是局限于一個(gè)地方。這是一個(gè)有助于的發(fā)現(xiàn)死靈行星學(xué)家確切地了解這些恒星殘骸如何吞噬曾經(jīng)在寧靜的軌道上圍繞它們航行的行星。
“眾所周知,一些白矮星 - 像我們的太陽這樣的恒星的余燼正在慢慢冷卻 - 正在蠶食其行星系統(tǒng)的碎片,”天文學(xué)家斯特凡諾·巴格努洛(Stefano Bagnulo)說阿馬天文臺和天文館?!艾F(xiàn)在我們發(fā)現(xiàn)恒星的磁場在這個(gè)過程中起著關(guān)鍵作用,導(dǎo)致白矮星表面出現(xiàn)疤痕。
白矮星是當(dāng)像太陽這樣的恒星結(jié)束其主序壽命時(shí)剩下的。當(dāng)它們耗盡了可以在核心中融合的物質(zhì)時(shí),這些恒星膨脹成巨大的紅巨星在最終彈出它們的外部材料之前。不再由聚變支撐的核心在重力作用下坍塌,形成一個(gè)質(zhì)量高達(dá)1.4個(gè)太陽的致密物體,裝在一個(gè)球體中大約地球大小。
這些死亡的陣痛極為精力充沛,殘核極為熾熱;它將繼續(xù)用余熱發(fā)光,可能長達(dá)數(shù)萬億年。那是白矮星。
令人震驚的是,行星已經(jīng)被發(fā)現(xiàn)繼續(xù)繞白矮星運(yùn)行,這表明他們能夠在這個(gè)過程中幸存下來。
另一方面,在白矮星的大氣層中發(fā)現(xiàn)了行星物質(zhì),這表明沒有幸存的行星從此過上了幸福的生活。這些恒星被稱為被污染的白矮星,它們是研究行星的另一種方式在先行者恒星的死亡過程中幸存下來。這是因?yàn)樾行侵休^重的元素應(yīng)該很快向白矮星的核心下沉;被污染的白矮星是最近吃過零食.
但是一顆被污染的白矮星名叫接線端子WD 0816-310與我們見過的任何其他人都不一樣。以前的觀察揭示了鈉、鎂、鈣、鉻、錳、鐵和鎳的存在。Bagnulo和他的團(tuán)隊(duì)想要確認(rèn)和分析這些探測結(jié)果,并弄清楚他們能告訴我們關(guān)于被恒星吃掉的物體的信息。
他們進(jìn)行了新的觀測,并量化了恒星光譜的強(qiáng)度,這些光譜表明金屬元素的存在。他們能推斷出的關(guān)于這個(gè)物體的東西非常精確。
“我們已經(jīng)證明,這些金屬來自一個(gè)與灶神星一樣大或可能更大的行星碎片,灶神星的直徑約為500公里(310英里),是第二大行星碎片小行星在太陽系中,”天文學(xué)家杰伊·法里希(Jay Farihi)說倫敦大學(xué)學(xué)院。
但該團(tuán)隊(duì)在他們的觀察中發(fā)現(xiàn)了一些新的東西。元素信號的強(qiáng)度隨著恒星的旋轉(zhuǎn)而變化。這強(qiáng)烈表明,汽化的金屬并沒有均勻地散布在整個(gè)恒星的大氣層中,而是局限于一個(gè)位置。
但研究人員也發(fā)現(xiàn)了關(guān)于這是如何發(fā)生的線索。信號強(qiáng)度的變化與恒星磁場強(qiáng)度的變化同步,這意味著白矮星磁場的結(jié)構(gòu)與金屬元素的局部表面密度之間存在相關(guān)性。
“令人驚訝的是,這種物質(zhì)并沒有像理論預(yù)測的那樣均勻地混合在恒星表面。相反,這個(gè)疤痕是一塊集中的行星物質(zhì),由引導(dǎo)下落碎片的相同磁場固定在原位。天文學(xué)家約翰·蘭德斯特里特說加拿大西部大學(xué)?!耙郧皬奈匆娺^這樣的事情?!?/p>
這一發(fā)現(xiàn)表明,當(dāng)行星物質(zhì)落到白矮星上時(shí),它被磁場漏斗,然后將物質(zhì)保持在原位。研究人員認(rèn)為,我們以前從未見過這種情況的原因是,通常只獲得白矮星光譜的一個(gè)快照。
多年來,通過多次觀察,揭示了僅在一次觀察中無法檢測到的變異性。也許如果我們重新審視這些年來發(fā)現(xiàn)的其他一些受污染的白矮星,我們可能會發(fā)現(xiàn)一些驚喜。
該研究已發(fā)表在天體物理學(xué)雜志快報(bào).
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