從死亡星球探測無線電訊號


再經過五十億年左右,我們的太陽將會膨脹成一顆比現在大至少一百倍的紅巨星,屆時它會吞噬水星、金星、也可能包含地球,在最後一次膨脹的過程,再也拉不回它的外層氣體,就像水彩在紙上暈開一樣,成為行星狀星雲,在其核心處則留下一個白矮星,持續發光數十億年。

關於此後的太陽系命運,一直都是開放性的問題,科學家可以對我們自己的太陽系進行數值模擬,有些結果顯示,外側行星可能保留下來,但也有些結局由於重力交互作用的改變,導致所有行星都被甩出太陽系成為流浪行星。與太陽類似的恆星非常常見,這也意味著許多恆星系統都將會,或者說有些已經經歷過這樣的結局,但是截至目前為止,並未發現這樣子的行星-恆星垂死系統。

藉由觀測這類系統,我們可以一窺太陽系的結局,雖然白矮星比一般的恆星暗得多,但隨著望遠鏡的發展越來越先進,天文學家已經變得越來越善於發現這些小型天體,可能是行星、小行星、彗星或是其它太空垃圾。目前許多系外行星是透過凌日法發現的,當行星行走於軌道上對其母恆星光線產生了影響,就可以利用分析方法得到「這是行星」的結論。而考量到白矮星的大小又遠小於一般恆星,天文學家考慮了另一種可能性:當一顆圍繞著白矮星公轉的行星,一般而言只會留下其緻密的金屬性核心,其導電核心具有磁場,可能會形成一個發射無線電波的電路,木星與其衛星木衛一就擁有這樣子的訊號,天文學家假設殘餘的恆星系統也會經歷這樣子的過程,由此發現死亡的恆星系統。

探測這樣子的恆星系統取決於行星與白矮星的距離,距離太近,白矮星的潮汐力會把行星扯碎;距離太遠,則無法觀測到,此外,留下的核心如果太大,磁場過強,行星核心會漸漸往白矮星靠近,最終被其潮汐力扯碎。因此,只應該關注距離其白矮星二百一十萬公里至六千萬公里之間且磁場偏弱的行星。發現白矮星這件事,天文學家是越做越上手,因此,如果存在這樣子的無線電訊號,要發現它們應該不用太長的時間。

【圖、文:節錄自台北市立天文科學教育館網頁;新聞訊息由林景明提供】研究全文刊登在已經出版的英國《皇家天文學會月報》

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