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前所未見! 白矮星吞噬行星留下「疤痕」

白矮星WD 0816-310極區表面有金屬「疤痕」的模擬圖。(取自歐洲南方天文台官網,ESO/L. Calçada,https://www.eso.org/public/)

白矮星WD 0816-310極區表面有金屬「疤痕」的模擬圖。(取自歐洲南方天文台官網,ESO/L. Calçada,https://www.eso.org/public/)

2024/02/27 21:56

〔編譯管淑平/綜合報導〕一份26日發表的研究報告指出,天文學家發現一顆恆星演化終期的白矮星,其表面有一道奇特的金屬「傷痕」,據信是這顆白矮星吞噬繞著它運行的行星碎片或小行星殘骸時所留下,這是首次發現吞噬過程的印記。

研究人員利用歐洲南方天文台(ESO)設於智利的「極大望遠鏡(Very Large Telescope)」,在這顆距離地球約63光年的白矮星WD 0816-310表面發現一處金屬集中區。觀察發現,這顆白矮星的金屬含量值會隨其自轉而變化,顯示金屬是集中在一特定區域,且這些金屬含量變化與白矮星的磁場變化同步,表示這塊金屬痕跡位於白矮星磁極。將這些線索綜合起來,顯示白矮星的磁場將金屬物質帶到磁極,形成了這個「疤痕」。

研究報告作者、北愛爾蘭阿馬郡天文台天文學家巴努洛(Stefano Bagnulo)說,一些白矮星會吞噬自己的行星系統一部分,這一點眾所周知,不過,「現在我們發現恆星磁場在這個過程中扮演關鍵角色,在這顆白矮星表面上留下一道傷痕」。

白矮星是恆星演化終期留下的殘骸,密度非常高、體積與地球接近,但是具有相當於太陽的質量,其強大的引力能夠撕裂太靠近它們的行星或者小行星。之前的推測認為,這些被撕裂的碎片沒入恆星後會平均地分布在其表面。

參與研究的加拿大西安大略大學天文學家蘭斯崔特(John Landstreet)說,令人驚訝地是,這些物質並未如理論所預測的,均勻地散布在表面,而是被磁場集中在一處,「之前從未見過這種情況」。

報告共同作者、倫敦大學學院天文物理學家法里希(Jay Farihi)指出,這些金屬來自於一塊被白矮星吞噬的行星碎片,這塊碎片與太陽系中第二大的小行星、直徑約500公里的灶神星(Vesta)一樣大、甚至更大。

這項研究為一些吞噬自己行星系統的恆星演化週期尾聲,提供新的見解,或許也可一窺地球所處太陽系未來的情況。這份研究報告26日在《天文物理期刊通訊(The Astrophysical Journal Letters)》發表。

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