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褐矮星与狼共舞小天体死而后生

科学时报 2006-08-11


在艺术家的笔下,一颗褐矮星正在围绕白矮星WD0137-349运转。

    每到夜晚,全球各地的天文学家便会使用最先进的设备梳理宇宙的最新信息,有时候,他们的努力真会带来意想不到的收获。WD0137-349——一颗坍缩的恒星,即白矮星——便是一个典型的例子。通过欧洲南方天文台设在智利的超大型空间望远镜采集的轨道及温度数据,一个研究小组发现,当WD0137-349还是一颗更大的红巨星时,它曾吞噬了附近一颗像行星一样的天体——褐矮星,然而令人不可思议的是,后者竟然毫发无损地幸存下来。

    这两种天体之间的关系并非总是如此“亲近”。它们曾经离得很远,就像地球与太阳一般。但是当一颗恒星到达生命的尽头时,它的体积会比最初的大小膨胀100多倍,变成一颗充满氢的红巨星,并足以同褐矮星产生接触。当褐矮星艰难地穿过红巨星的大气层时,它便逐渐开始围绕后者运转,从而将这两颗天体的距离越拉越近。如今它们彼此间的环绕距离仅仅相差40万公里,大约与地月距离类似。

    然而这里还有一个问题,那就是褐矮星究竟是如何幸免于难的。研究小组成员之一、英国莱斯特大学的Matt Burleigh指出,答案在于,与褐矮星主要由氮构成的外壳相比,红巨星大部分的氢大气层密度太小了。此外,研究人员发现,整个的吞噬过程仅仅持续了几千年的时间——这对于宇宙的时间表而言,只是一眨眼的工夫。研究小组在8月3日出版的英国《自然》杂志上报告了这一研究成果。

    尽管褐矮星在这场碰撞中能够没有多少损耗地保存下来,但红巨星可就没有这么幸运了。该项研究的首席科学家、英国Keele大学的Pierre Maxted指出:“两颗天体碰撞所产生的冲击波将红巨星一分为二。”最终形成了一个相当奇异的联合体——一颗木星大小的行星紧密围绕着一颗地球般大小且质量更大的恒星运行。

    美国马里兰州巴尔的摩市空间望远镜科学研究所的天体物理学家Mario Livio认为,这一发现“相当令人信服”,他说,这意味着,与黑洞和脉冲星不同,在一次碰撞之后,天体能够在一颗巨星的内部幸存下来。Livio指出,在接下来的研究中应该搞清,与普通褐矮星相比,经历了这样一次吞噬过程的褐矮星是否存在某些不同。


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