这颗正在被摧毁的小小“行星”,大小估计跟太阳系里个头较大的小行星相当,是第一颗证实会凌星一颗白矮星的行星类天体。它绕着一颗名为WD
1145+017的白矮星旋转,每4.5小时就旋转一圈。这么短的轨道周期意味着,它距离那颗白矮星极近,不得不承受白矮星带来的热量和强大的引力。

而且这些天体体积很小。通常白矮星的体积很小,当附近行星经过它时会完全遮挡或是几乎全部遮挡它发出的光线。然而,在此次情况下,白矮星的光线最多只变暗了40%。更奇怪的是,其光线变暗存在间断性——
一些天体经过时,光线变暗较多;一些通过时,光线被遮挡的并不多。另外,当白矮星变暗后,它还会很快变亮。科学家表示,如果这种现象是由一颗行星造成的,那么光线变化不应该如此突然。

图片 1K2观测到的白矮星WD
1145+017的光变曲线(黑点和蓝线),与假设中一颗地球大小的行星产生的凌星光变曲线(红线)相比,明显呈现出左右不对称的形状。这意味着,白矮星周围的这颗行星正在瓦解碎裂,并拖出了一条类似彗星的尘埃尾。图片来源:CfA/A.
Vanderburg

观察发现,这个天体或这些天体——可能存在多个小行星——正在围绕着这颗白矮星以极快的速度公转,大约每4.5~4.9小时就可以公转一周。这意味着,它们和这颗恒星之间的距离比地球和月球之间的距离更近。

除了形状古怪的凌星信号以外,范登堡及其团队还发现了迹象表明,白矮星WD
1145+017的大气被重元素污染了,正如理论预言的那样。

WD
1145+017并不属于开普勒的探索范围,但当它进入该望远镜的视域后,Vanderburg和同事立刻了解到,一定有天体在经过。但是他们需要利用若干个地球上的小型望远镜弄清楚那些天体究竟是什么。

参考文献

  1. Nature 526, 546–549 (22 October 2015) |doi:10.1038/nature15527

“科学家此前推测宇宙中一定在发生着这种情况。”美国哈佛—史密森天体物理研究中心天文学家Andrew
Vanderburg说,“这一次,终于发现了确凿的证据。”Vanderburg是这篇近日发表于《自然》的文章的领衔作者。

NASA艾姆斯研究中心及SETI研究所的K2项目科学家费尔戈·马拉利(Fergal
Mullally)说,“过去10年来,我们一直推测白矮星会吸收岩石天体的残骸,而这一结果或许就是我们一直在寻找的确凿证据。不过,想要揭开这个系统的演化历史,还有大量工作要做。”(编辑:Steed)

科学家表示,或许这种现象还有其他解读方式。但是英国华威大学天文学家Boris
Gansicke认为Vanderburg团队的解释非常可能。“除此之外,我想象不出别的解释了。”他说,“让人激动的是,我们过去十年来认为白矮星可能发生这样的现象,现在故事的确在沿着我们设想的发向发展。”

由于引力特别强大,科学家预期白矮星表面的化学成分应该相当纯粹,只由氢和氦这样的轻元素覆盖。数年来,科学家已经发现了证据,表明某些白矮星的大气层被微量的重元素污染,比如钙、硅、镁和铁。科学家一直预期,这些污染的来源可能是被白矮星强大引力撕碎的小行星。

一颗炙热、致密的白矮星——体积不足地球大小而质量却相当于太阳的一颗小恒星——已经把临近的一颗类似小行星的天体撕裂成岩块,这是天文学家最新观测到的一个现象。很快,这颗白矮星将会逐一吞食掉这些岩石块。

类似太阳的恒星在老去的时候,先是会膨胀成红巨星,然后逐渐损失大约半数自身的质量,最后缩小到原来大小的大约1/100,也就是跟地球差不多大小。死亡之后残留下来的这颗致密恒星残骸,就被称为白矮星。

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