華威大學(xué) | 一項(xiàng)新研究發(fā)現(xiàn)銀河系中最古老的行星碎片
指南者留學(xué)
2023-01-18 22:57:03
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<p>華威大學(xué)領(lǐng)導(dǎo)的一項(xiàng)新研究認(rèn)為,暗淡的白矮星的年齡超過100億年</p>
<p><br />最近環(huán)繞軌道運(yùn)行的星子的殘骸被吞噬,這使它成為最古老的死恒星,擁有進(jìn)化的行星系</p>
<p><br />提供了宇宙早期歷史中小行星、冰凍衛(wèi)星和類地巖石行星的形成和演化的見解</p>
<p><br />由華威大學(xué)(University of Warwick)領(lǐng)導(dǎo)的天文學(xué)家發(fā)現(xiàn)了銀河系中最古老的恒星,它正在吸收軌道星子的碎片,使其成為銀河系中發(fā)現(xiàn)的最古老的巖石和冰行星系之一。他們的發(fā)現(xiàn)發(fā)表在今天(11月5日)的《皇家天文學(xué)會月報(bào)》上,得出的結(jié)論是,一顆距離地球90光年的微弱白矮星及其環(huán)繞行星系統(tǒng)的殘骸已經(jīng)超過100億年了。</p>
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<p>大多數(shù)恒星的命運(yùn),包括像太陽這樣的恒星,都會變成白矮星。白矮星是一顆耗盡了所有燃料并脫落了外層的恒星,現(xiàn)在正在經(jīng)歷收縮和冷卻的過程。在這個過程中,任何繞軌道運(yùn)行的行星都會受到干擾,在某些情況下會被摧毀,它們的碎片會在白矮星的表面上聚集。</p>
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<p>在這項(xiàng)研究中,由華威大學(xué)領(lǐng)導(dǎo)的天文學(xué)家團(tuán)隊(duì)模擬了兩顆不同尋常的白矮星,這兩顆白矮星是由歐洲航天局的太空天文臺蓋亞探測到的。這兩顆恒星都受到行星碎片的污染,其中一顆被發(fā)現(xiàn)是不同尋常的藍(lán)色,而另一顆是迄今為止在當(dāng)?shù)匦窍蹈浇l(fā)現(xiàn)的最微弱和最紅的恒星——研究小組對這兩顆恒星進(jìn)行了進(jìn)一步分析。</p>
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<p>天文學(xué)家利用來自GAIA、暗能量巡天望遠(yuǎn)鏡和歐洲南方天文臺的x -射手儀器的光譜和光度數(shù)據(jù)來計(jì)算它冷卻了多長時間,他們發(fā)現(xiàn)這顆“紅色”恒星WDJ2147-4035大約有107億年的歷史,其中102億年是作為白矮星冷卻的。</p>
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<p>光譜學(xué)包括分析來自恒星的不同波長的光,這可以檢測到恒星大氣中的元素何時吸收了不同顏色的光,并有助于確定這些元素是什么以及存在多少。通過分析WDJ2147-4035的光譜,研究小組發(fā)現(xiàn)了金屬鈉、鋰、鉀的存在,并初步檢測到碳在這顆恒星上吸積——這是迄今為止發(fā)現(xiàn)的最古老的金屬污染白矮星。</p>
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<p>第二顆“藍(lán)色”恒星WDJ1922+0233只比wdjj2147 -4035稍微年輕一點(diǎn),被行星碎片污染,其成分與地球大陸地殼相似。研究小組得出結(jié)論,盡管WDJ1922+0233的表面溫度較低,但它的藍(lán)色是由其不同尋常的氦-氫混合大氣造成的。</p>
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<p>在紅星WDJ2147-4035的幾乎純氦和高重力大氣中發(fā)現(xiàn)的碎片來自一個古老的行星系,該星系在恒星演化為白矮星的過程中幸存下來,使天文學(xué)家得出結(jié)論,這是銀河系中發(fā)現(xiàn)的圍繞白矮星的最古老的行星系。</p>
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<p>該研究的主要作者、華威大學(xué)物理系的博士生阿比蓋爾·埃爾姆斯說:“這些被金屬污染的恒星表明,地球并不是唯一的,還有其他行星系統(tǒng),它們的行星體與地球類似。97%的恒星都會變成白矮星,它們在宇宙中無處不在,理解它們非常重要,尤其是這些非??岬暮阈?。”冷白矮星是由銀河系中最古老的恒星形成的,它提供了銀河系中最古老恒星周圍行星系統(tǒng)形成和演化的信息。”</p>
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<p>“我們在銀河系中發(fā)現(xiàn)了最古老的恒星遺跡,它們被曾經(jīng)類地行星污染了。令人驚訝的是,這發(fā)生在100億年的時間里,這些行星在地球形成之前就已經(jīng)死亡了。”</p>
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<p>天文學(xué)家還可以利用恒星的光譜來確定這些金屬下沉到恒星核心的速度,這樣他們就可以回顧過去,確定每種金屬在原始行星體中的含量。通過將這些豐度與我們太陽系中發(fā)現(xiàn)的天體和行星物質(zhì)進(jìn)行比較,我們可以猜測這些行星在恒星死亡并成為白矮星之前會是什么樣子——但對于WDJ2147-4035來說,這被證明是具有挑戰(zhàn)性的。</p>
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<p>阿比蓋爾解釋說:“紅星WDJ2147-4035是一個謎,因?yàn)槲e的行星碎片富含鋰和鉀,與我們太陽系中已知的任何東西都不同。這是一顆非常有趣的白矮星,因?yàn)樗涞谋砻鏈囟龋廴舅慕饘?,它的年齡,以及它具有磁性的事實(shí),使它極其罕見。</p>
<p>華威大學(xué)物理系的pierre - emmanuel Tremblay教授說:“當(dāng)這些古老的恒星在100多億年前形成時,宇宙中的金屬含量比現(xiàn)在要少,因?yàn)榻饘偈窃谘莼暮阈呛途薮蟮暮阈潜ㄖ行纬傻?。這兩顆被觀測到的白矮星為行星的形成提供了一個令人興奮的窗口,在一個缺乏金屬和富含氣體的環(huán)境中,與太陽系形成時的條件不同。”</p>
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<p>·《被行星碎片污染的超低溫白矮星的光譜分析》發(fā)表在《皇家天文學(xué)會月報(bào)》上。·本研究獲得了歐盟地平線2020研究和創(chuàng)新計(jì)劃下的歐洲研究理事會、Leverhulme信托基金和英國STFC綜合撥款的資助。</p>
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<p>藝術(shù)家對老白矮星WDJ2147-4035和WDJ1922+0233的印象,它們被環(huán)繞的行星碎片包圍,這些碎片將吸積到恒星上并污染它們的大氣。wdjj2147 -4035是極度的紅色和暗淡,而WDJ1922+0233是異常的藍(lán)色。藝術(shù)家對老白矮星WDJ2147-4035和WDJ1922+0233的印象,它們被環(huán)繞的行星碎片包圍著,這些碎片會吸積到恒星上并污染它們的大氣。wdjj2147 -4035是極度的紅色和暗淡,而WDJ1922+0233是異常的藍(lán)色。圖源:華威大學(xué)/ Mark Garlick博士<img src="https://info.compassedu.hk/sucai/content/1674053921504/1674053921504.jpg" width="499" height="281" /></p>
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<p>注:本文由院校官方新聞直譯,僅供參考,不代表指南者留學(xué)態(tài)度觀點(diǎn)。</p>
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