死行星能夠“廣播”十億年之久 等著你去發現

耗光燃料後，恆星演變成白矮星。它們剝離外殼，摧毀附近天體並撕裂周圍行星的外層。根據科學家進行的一項新研究，白矮星周圍的行星核會存活很長時間，能夠借助地面射電望遠鏡觀測到。模型顯示在很多情況下，這些行星核能夠存活1億年，最長的可存活10億年。

系外行星藝術概念圖

如何搜尋白矮星周圍的系外行星核？天文學家給出的答案是：“收聽”它們發射的無線電波。在華威大學領導的一項新研究中，科學家找到了最理想的白矮星候選者。他們依據的是行星核在白矮星周圍幸存的可能性以及我們能夠“收聽”到的無線電波強度。

此項研究由華威大學物理學系的迪米特裡·沃拉斯領導，研究論文刊登在《皇家天文學會月報》上。這項研究評估了環繞白矮星的行星核的可存活性。白矮星是恆星耗光燃料後的產物。此時的恆星會剝離外殼，摧毀附近天體並撕裂周圍行星的外層。根據他們的研究，被剝離外殼的行星或者說行星核能夠存活很長時間，足以從地球上發現。

白矮星天狼星B與地球對比圖

上世紀90年代，研究論文合著者、賓夕法尼亞州立大學的教授亞歷山大•沃爾茲森發現了第一顆環繞脈衝星的系外行星。他採用的方法是探測脈衝星放射的無線電波。研究人員計劃觀測具有類似電磁波譜的白矮星，希望能夠取得另一項突破。

白矮星與周圍行星核之間的磁場能夠形成一個單極電感電路。因其金屬成分，行星核充當了一個導體。這個電路以無線電波的形式放射異塵餘生，可以被地球上的射電望遠鏡探測到。木星與木衛一“艾奧”也能探測到這種效應，兩者自行構成了一個電路。

西弗吉尼亞州的綠岸望遠鏡

科學家需要確定行星外層被剝離後，核心能夠存活多長時間。他們的模型顯示在很多情況下，行星核能夠存活1億年，最長的可存活10億年。天文學家計劃利用波多黎各的阿雷西博望遠鏡和西弗吉尼亞州的綠岸望遠鏡探測白矮星周圍的行星核。

研究論文主執筆人、華威大學的沃拉斯表示：“行星核的探測存在一個最有效點。如果核心距離白矮星太近，會被潮汐力摧毀，距離太遠又無法被觀測到。如果磁場太強，會將行星核推向白矮星，最後摧毀行星核。因此，我們只會搜尋環繞磁場較弱的白矮星周圍距離在3個太陽半徑到水日距離之間的行星核。”

波多黎各的阿雷西博望遠鏡

沃拉斯指出：“迄今為止，還沒有人發現大質量行星的赤裸核心，也沒有人隻通過監測磁信號發現大質量行星或者發現白矮星周圍的大質量行星。所以如果我們有了這樣的發現，就會創造行星系統的三個‘第一’。”

沃爾茲森表示：“我們將利用這項研究取得的成果指導利用射電望遠鏡搜尋白矮星周圍行星核的工作。當前的證據表明很多白矮星周圍存在行星碎片。我們認為我們有很大可能能夠得到令人興奮的發現。”

沃拉斯稱：“這樣的發現有助於我們揭示這些恆星系統的歷史。此時的行星已經被剝離大氣層和地幔，只剩下核心，剝離的物質被白矮星吸過去。這樣的行星核也會讓我們一瞥遙遠的未來，了解太陽系最終的演化命運。”

翻譯：牛樹軍

編輯：盛雲卿

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