科学家观测遥远的死亡恒星或许暗示了太阳系的未来_奇闻趣事网

科学家观测遥远的死亡恒星或许暗示了太阳系的未来

奇闻趣事 2024-12-13 11:33www.bnfh.cn奇闻趣事

自1995年迎来黄金时代以来,天文学家们不断探寻太阳系外的神秘行星。当我们提及“系外行星”时,其实指的是围绕其他恒星运转的行星,并不包括流浪行星和围绕致密星运转的行星。至今,已经发现了四千多颗璀璨的系外行星,其中大多数都围绕着像太阳一样的普通恒星旋转。

想象一下,我们的太阳,已有46亿年的光阴,地球及其他太阳系内的行星几乎在同一时期诞生。未来50亿年后,当太阳走向消亡,这些行星的命运又将如何?在《自然》杂志的最新论文中,作者为我们揭示了太阳系可能的未来景象。那时,太阳将耗尽所有氢燃料,转变为一颗白矮星——恒星演化的最终状态之一。这颗由电子简并物质构成的主要为恒星核残骸,是约95%的银河系恒星的最终归宿。

研究团队曾观测到一颗距离我们数千光年之外的白矮星,它拥有一颗类似木星的巨大气态行星,二者之间的距离是地球与太阳距离的2.5至6倍。这一发现可追溯到2010年,当时科学家发现这颗白矮星及其木星般的伴星与一颗遥远的恒星排成一线,都处于银河系中心稠密的恒星场中。

白矮星的引力如同一个强大的放大镜,扭曲了来自背景恒星的光线,使地球上的观察者感受到的亮度增强。这种现象被称为“微引力透镜”,早在1936年便由爱因斯坦预言。尽管背景恒星被放大,但由于尺度过小,我们无法区分前景中的恒星及其行星。但研究人员通过观察背景恒星放大倍数随时间变化的细节,揭示了较近恒星及其行星的特性。为了深入研究,一支国际天文学家团队来到夏威夷的莫纳克亚山,使用世界上最大的光学望远镜之一——凯克Ⅱ望远镜进行观测。

凯克Ⅱ望远镜拥有10米口径的镜片阵列,并配备了先进的激光制导自适应光学系统,可以滤除大气变化引起的“闪烁”,获取高清晰度图像。令天文学家们惊讶的是,他们无法探测到一颗在2010年应该可见、质量约为太阳一半的恒星。经过几年的数据研究,他们意识到这颗恒星实际上是一颗白矮星,其微弱的光芒无法被探测到。

白矮星是像太阳这样的普通恒星的残余,其体积与地球相当。大约50亿年后,太阳将结束其氢燃料供应,膨胀成一颗红巨星,过程中可能会吞噬水星和金星。地球也难逃厄运,可能遭受毁灭性或严重的破坏。如果人类能幸存下来(这可能需要奇迹),他们可能被迫离开地球寻找新的家园。

在红巨星阶段之后,太阳将坍缩为白矮星,这是其最终的寂静状态。在这个过程中,太阳将释放其一半的质量并以热气体云的形式将其推向宇宙空间,将其余的行星推向更宽广的轨道。对于地球和其他行星来说,存在一个微妙的平衡:在红巨星膨胀时被吞噬或在白矮星形成时被推入深空。这项新研究证实了一些理论预测:在足够宽的轨道上运行的行星有可能在母恒星死亡后幸存下来。由于大多数恒星最终都会变成白矮星,因此研究人员对这个系统最初的情况并不完全了解。但他们推测这颗白矮星起源时的质量应与太阳相当。当前宇宙的时间跨度仍然不足以让所有恒星中小于80%太阳质量的那些进化为白矮星的状态。那些超过两倍太阳质量的恒星则呈现出其独特且稀有的一面,它们的消亡过程可能更加剧烈动荡,对其所在的行星系统造成更为严重的破坏。

借助哈勃太空望远镜以及其即将在不久的将来发射的继任者詹姆斯·韦伯太空望远镜的协助,天文学家们正在致力于捕捉那些濒临消亡的恒星所散发出的微弱余晖。他们希望通过这些微弱的光线,能够揭开更多关于这些恒星系统的秘密。这些望远镜将为我们提供前所未有的机会,让我们更深入地了解这些恒星的命运和宇宙中的生命过程。

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