白矮星周圍可能有幸存行星
科學家預測，再過大約50億年，太陽將膨脹成一顆紅巨星。這是恒星生命周期中一個非常不穩定的階段，導致太陽可能會吞噬水星、金星，甚至地球。即使是未被吞噬的其他外行星，最終也可能被拉入或彈出太陽系。
但近日一項公布于預印本平臺arXiv的新研究表明，這些行星也許能夠完好無損地“活”下來。利用美國國家航空航天局（NASA）的詹姆斯·韋布空間望遠鏡（JWST），天文學家首次對太陽系中類似圍繞白矮星運行的行星直接成像。這些行星的軌道與外太陽系中的巨行星相似——大到足以逃離紅巨星地獄。相關研究成果將發表于《天體物理學雜志快報》。
白矮星是類太陽恒星膨脹成紅巨星階段結束后形成的。天文學家觀察到了發出微弱光亮的白矮星周圍幸存行星的跡象。比如，一些白矮星的大氣層似乎被巖石污染，這表明其周圍那些看不見的行星不斷將彗星和小行星拉過來。還有一些白矮星會周期性變暗，這表明它們被軌道上的行星遮住了。
2011年，NASA的斯皮策空間望遠鏡發現了一顆圍繞白矮星運行的潛在行星。但它的軌道半徑巨大，是地球到太陽距離的2500倍。距離白矮星較近的行星的運行軌道更像木星和土星的，直到現在都沒有被發現。
白矮星附近是尋找行星的好地方。白矮星的亮度只有太陽的1%，這使得望遠鏡更容易捕捉到周圍行星的微弱光芒。
美國空間望遠鏡研究所的天文學家Susan Mullally和同事利用JWST研究了距離地球75光年以內的4顆白矮星。在其中兩顆白矮星周圍，研究小組發現了疑似行星的天體。其中一顆天體的質量是木星的1.3倍，圍繞其恒星運行，軌道類似土星，另一顆質量是木星的2.5倍，軌道略大于海王星。
“這是我們發現的第一個真正表明類似木星和土星的行星可以在它們的‘太陽’變成白矮星的過程中幸存下來。”Mullally說。
不過，研究人員還不能確定這些天體就是行星而不是背景星系。他們表示，弄錯的概率很低，大約為1/3000。
研究白矮星周圍行星的英國倫敦大學學院的Jay Farihi說，為了得到確切答案，Mullally需要證據證明這些類似行星的天體與其恒星的聯系，“要確保它們在一起移動”。
為此，Mullally將申請更多使用JWST的時間，以進行后續觀察。如果上述行星的結論得到證實，表明有大量此類行星可供JWST觀測。
相關論文信息：https://doi.org/10.48550/arXiv.2401.13153
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