奇怪的光變現象可能是一夥白矮星正在撕碎它的行星


2015年天文學家發現一顆奇怪的天體,它是稱為WD 1145+017的白矮星,位在室女座距離地球約五百七十光年。這顆星有特殊的光變模式,它會多次變暗且光變深度不同,且周期都在4.5到5小時,以光譜分析其大氣也看到被岩石行星的元素污染現象。因此天文學家認為是白矮星的重力正在粉碎和吞噬環繞它的物體! 儘管白矮星劇烈誕生過程中會彈出很多物質,但行星還是有機會倖存下來。為了了解WD 1145+017,天文學家進行一系列模擬,以研究潮汐力擾動對行星影響,

WD 1145+017質量估計為太陽的60%,大小僅太陽的2%。天文學家模擬三十六個不同大小核心和地幔(Earth mental)、其組成的岩石或冰也不相同的行星。將這三十六個天體再設定一百個週期為4.5小時的不同軌道進行模擬,最後將每個天體與軌道被潮汐力破壞後產生的遮光現象與WD 1145+017的真實光度進行比較。模擬結果顯示,最有可能的天體其核心較小且地幔密度低,類似於小行星如灶神星。研究人員認為這顆天體質量相對較低但密度夠高,可以在一段時間內保持其結構,但密度也夠低,以至於其地幔被破壞殆盡,與其它觀測缺乏小顆粒的現象一致,因為它們會迅速昇華。

其實,這次模擬還提可能提供其它特殊天體一些線索,如著名的KIC 8462852,其不一致的變光現象一直困惑天文學家。另外還有二十一顆奇怪的暗淡恆星也可能是相同因素。天文學家表示利用光譜和光度觀測,以及潮汐力破壞模擬或許可以解決這些難題。

【圖:美國太空總署;文:節錄自台北市立天文科學教育館網頁】研究全文刊登在2020年3月18日出版的《天體物理學報》

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