从距离地球刚90光年远发现了最古老的已知太阳系的残骸

By Keith Cooper

2022/11/8

Science & Astronomy

这一发现提供岩石行星能够在遥远的过去丰富形成的进一步证据。

 艺术家的有两颗白矮星蓝色WDJ1922+0233和红色WDJ2147-4035的行星废墟的印象。(Image credit: University of Warwick/Dr Mark Garlick.)

已知的已经占有一个岩石行星系统的最古老的死恒星已经被发现刚好距离地球90光年远，而这正在提供近110亿年前形成的世界的组成的洞察。

这颗恒星是一颗所谓的白矮星，一个用完了它的核中氢的恒星尸体。作为一个107亿年前（大爆炸后仅30亿年）诞生的常规恒星，这个名为WDJ2147-4035的恒星尸体是两颗被行星碎片污染已经被在欧洲航天局的盖亚星系映射收集的数据中新发现的白矮星。

虽然它们不是从一个表观的行星毁坏大比赛发现的第一批正在吸积着碎石的白矮星，但它们是最古老的并因此提供当宇宙不到30亿岁老时形成的行星的组成的敏锐探究。

在WDJ2147-4035的情况下，它的祖恒星是比太阳更大质量的，但不足够大质量到在它的生命结束时做为一颗超新星爆炸。相反，在它的形成后50万年或者说大约102亿年前，这颗恒星用完了在它的核中用于核聚变的氢燃料并膨胀起来变成一颗红巨星。然后它吹掉了它的外层来暴露它的惰性富氦的核------一颗白矮星。

引力场以通量随这颗恒星演变过它的红巨星相，一些环绕的行星要么被摧毁要么被破坏而另一些行星可能已经完好幸存。不管怎样，扰动造成了大量环绕的行星碎片自此一直落在这颗白矮星上。

由英国华威大学博士生天文学家阿比格尔·埃尔姆斯领导，用来自盖亚光谱的测量、在智利托洛洛美洲天文台维克多布兰科望远镜上的暗能量勘察相机和也在智利的非常大望远镜来分析红色WDJ2147-4035和第二个出现为蓝色的白矮星WDJ1922+0233的化学成分。

结果显示行星组成的一个惊人的多样性。蓝色WDJ1922+0233不是从它的温度得到它的颜色，而是从它的氦-氢大气层中不同寻常的气体混合，显然的正在被类似于地球的大陆地壳的成分相似的物质污染。

艾尔姆斯在一份声明中说，“这些金属污染的恒星表明地球并不是唯一的，在那里还有其它类似于地球的行星体的行星系统”。

红色的WDJ2147-4035更是一个谜题。它正在被锂、钾、钠增富和一个诱人的吸积在白矮星上的碳的探测。

艾尔姆斯说，“红星WDJ2147-4035是个谜，因为吸积的行星碎片是非常富含锂和钾的，不像我们自己的太阳系中已知的任何东西”。

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无论如何，这些发现提供了岩石行星能够在遥远的过去丰富形成的进一步证据，尽管重元素在当时的宇宙中是更少的，因为这些元素需要被每一代的恒星建立起来。

艾尔姆斯说，想到这个发生在100亿年前的尺度上是惊人的，而这些行星在地球甚至形成之前就死掉了。

这项研究发表在11月5日的《皇家天文学会月刊》上。