先進的外星人仍然可围绕恆星白矮星兴旺

资深撰稿人 Bruce Dorminey

Feb 22, 2024,11:30pm EST

SCIENCE

    我报道航空航天、天文學并主持宇宙争议播客。

行星圍繞一颗白矮星。岩石系外行星在太空中环繞一顆矮星。GETTY

    在系外行星科學中，白矮星通常仅是一个事後想到的。大多數太陽系外行星狩猎者都正在忙於尋找一个地球2.0，没有给這些超高密度恆星殘骸更多考虑而是作為像我們自己的恆星一样的最終游戏。

    賓夕法尼亞州維拉諾瓦大學的天體物理學家愛德華·西翁（Edward Sion）通過電子郵件告訴我,“一顆白矮星包含大約将整個太陽的質量壓成一个像地球一樣的岩石金屬行星大小的體積，一颗白矮星的質量密度通常為1000萬克/立方釐米。地球的鐵鎳核的密度僅為大約10克/立方釐米”。

    甚至如此，白矮星觀測上是超常難以發現的，仅在最近十年左右我們甚至已经能夠在围绕這些暗淡天體的極短軌道上尋找地球一样行星。

    但白矮星在理解我們銀河系的歷史中也是重要的。

    西翁在他最近的書吸積白矮星：從系外行星探測器到經典新星和Ia型超新星(Accreting White Dwarfs: From exoplanetary probes to classical novae and Type 1a supernovae)中寫道，“白矮星是我們銀河系中大約2000億顆恆星的98%的最終演化狀態，他們向我們展示太陽将在未來變成什麼、我們銀河系中恆星形成的歷史”。

环繞着白矮星多少行星系統已經被發現了？

    西翁說，兩个確定案例是有一个仅1.4天的圍繞白矮星的軌道週期的一顆木星一样行星WD1856 + 534。他說，另一个案例是行星和白矮星之間有一个約為250萬公里（155萬英里）的距離、約為地球與太陽距離的1.7%的WD1054-226。西翁說，該區域將对至少20億年是適合居住的，包括至少进入未來10億年。

    用詹姆斯韋伯太空望遠鏡的中紅外儀器的一個團隊最近還報告了發現兩顆直接成像的环繞富金屬白矮星WD 1202-232和WD 2105-82的巨型行星候選。作者寫道，如果被證實，這些將是第一批直接成像的既在年齡又在隔开中與我們太陽系中的巨型行星相似的行星。

    他們的发现於今年早些時候發表在《天體物理學雜誌快報》上。

至於我們的太陽作為紅巨星的未來？

    西翁說,大多數白矮星是有質量在1到8個太陽質量之間的恆星的最終產物。他說，好奇的是太陽的模型演化計算表明在它的演化中作为一个沿所謂的演化的漸近巨星分支（AGB）演变的紅超巨星將失去它的大約40%的質量。

    西翁說，在那個階段的演化以恆星風和超級風的形式發生严重質量損失。他說，正是在這個質量嚴重損失階段期间，一個行星狀星雲被用暴露到太空的紅超巨星核甩出作为一顆新生的白矮星或一顆前白矮星浮現，很快就會是一顆白矮星。

    一個文明将能夠围绕一颗白矮星生存嗎？

    西翁說,如果這顆白矮星是孤立的、穩定的、沒有相互作用的雙星伴星，随它在數十億年的時間里緩慢冷卻。他說，如果它行为良好，沒有像太陽一樣的破壞性耀斑或磁暴。

但這將是非常冷的

    西翁說，即便這顆行星引力上被鎖定这样它保持被母白矮星照亮同一面，另一面也會接近絕對零度。

    一個擁有智慧生命的地球一样行星能生存嗎？

    西翁說，有先進的生命和可控核聚變能量或一个甚至更先進的能源的可用性，对取得無限的可居住性任何事情是可能的。他說，它們的假定的獨創性可能會發現另一種生长食物的過程。

至於来自白矮星的光？

    西翁說,在4500開爾文的溫度下會有光學光，但隨白矮星在長的時間尺度上冷卻，大部分的輻射將轉移到遠紅外線。他說，在這顆行星接收到的光通量會远更低。

    西翁說,一旦白矮星冷卻到1000開爾文左右以下，黑暗會開始变成一個因素。他說，最終随白矮星釋放所有它的熱能（熱）並冷卻来变成我們叫的有一个接近絕對零度溫度的黑矮星，这颗行星上的“日光”將停止。

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Bruce Dorminey

https://www.forbes.com/sites/brucedorminey/2024/02/22/advanced-aliens-could-still-thrive-around-stellar-white-dwarfs/