1/3類日恒星曾吞噬行星

        《中國科學報》 2021-09-07 23:45:07

        圖片來源:NASA/ESA/G. BACON

        幾十年來,研究人員早已知道恒星會吞沒它們的“后代”,但究竟有多少恒星會吞噬自己的行星?近日發表于《自然—天文學》的一項研究顯示,多達1/3的恒星吞噬過至少1顆自己的行星。這一發現能幫助天文學家縮小尋找類地系外行星的范圍,排除那些不包含類地行星的恒星系統。

        巖石行星中富含鐵、硅和鈦等重元素,恒星則大多含有氫、氦、氧和碳等較輕的物質。因此,當一顆行星被吞噬時,它的重元素會在恒星外層擴散,在光線中留下明顯的吸收特征。

        這項研究的帶頭人、意大利帕多瓦天文臺天體物理學家Lorenzo Spina指出,如果一顆恒星中鐵含量異常豐富,卻完全不含有碳和氧等其他元素,就表明它曾吞噬過行星。

        Spina和同事通過觀察107個雙星系統研究這種情況的發生頻率。這些雙星系統均包含兩顆類太陽恒星——類似電影《星球大戰》中虛構的兩顆太陽系恒星塔圖因。雙星是從同一團氣體和塵埃中誕生的,因此化學成分幾乎相同。

        團隊還選擇質量和溫度都非常接近的“雙子星”來研究。在其中33對“雙子星”中,一顆恒星比另一顆恒星顯示出較高的鐵含量,這正是行星被吞噬的跡象。這些恒星同樣富含鋰,也進一步證實了其吞食行星的假說。這是因為,盡管類太陽恒星出生時含有大量鋰,但它們會在誕生后1億年內燃燒殆盡。如果在較老的恒星中觀測到鋰,那么它很可能來自行星。

        研究小組還發現,在熱恒星中出現異常化學特征的頻率更高。Spina說,這是因為越熾熱的恒星外層越薄,被吞噬的行星物質往往越集中,從而留下更鮮明的特征。

        根據這些證據,研究小組發現行星吞噬事件發生在類太陽恒星中的概率為20%~35%。吞噬過程可能是,行星之間的引力相互作用把其中一顆行星拋到中心恒星上,或者使它足夠接近恒星,從而慢慢被恒星蒸發或者吞噬。

        美國宇航局噴氣推進實驗室天文學家Mamajek 表示:“這顯然是一個很大的進步,吞噬行星的現象雖然之前被研究過,但這項新發現為該現象提供了更大的樣本和更明確的統計證據。”(梁嬡 陳歡歡)

        關鍵詞: 3類 恒星 曾吞噬 吞噬

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