天体变迁:死亡恒星蚕食周围小行星


 

白矮星GD362假想图 (NASA网站)

在过去的两年中,天文学家怀疑临近的一个叫做GD365的白矮星正在蚕食一个小行星。据美国国家航空航天局(NASA)网站报道,由NASA的史匹哲(Spitzer)太空望远镜对该星环境所做的化学分析证实了这一怀疑。

加州大学洛杉矶分校迈克尔.朱拉博士说,“这真是一个迷人的系统,为我们探知50亿年后当太阳变成了一个白色矮星后太阳系将如何演化提供了线索。”

GD362白色矮星周围尘埃之谜

白矮星是像太阳这样的星球炽热的灰烬。类似太阳这样的星球在其一生的大部份时间都在通过将氢原子融化为“较重”的氦原子,从而发放能量。

一旦类似太阳的星球将氢消耗殆尽,氦原子就会熔合产生另外一些更重的物质如碳,最终导致它们沉入恒星的中心。同时在氢融化的过程中所释放的热量非常巨大,以至使星球膨胀,使轨道附近的尘土、岩石、行星化为蒸汽。在这个阶段,这个恒星叫“红色巨人”。最终,红色巨人会褪去起外壳,暴露出起炽热、密集的大小如地球的内核,由此被称做矮星。

在附近轨道上的行星、小游星和尘埃在类似太阳的恒星处于红色巨人的时期是无法存活的,所以天文学家吃惊地发现在GD362白色矮星周围有那么多尘埃。

朱拉博士说,GD362白色矮星已经形成了近90亿年了。所以其周围的尘埃已经散去了。他还表示,天文学家吃惊地发现在GD362的大气中发现了比氢、氦更重的化学物质,因为这些物质也应该已沉入它的内核去了。当04年首次在GD362的大气层发现大量重物质时,科学家无法确定它们是从那里来的。

从白矮星GD365的尘埃环找到答案

但当两队天文学家分别在GD362附近发现有尘埃环绕时,他们为上述现象找到了解释。

天文学家们预测围绕恒星的尘埃类似围绕土星的碎片。他们相信GD362周围的尘埃来自与它挨的太近的一颗大的小游星,被白矮星的作用力撕碎。同时另一些天文学家怀疑尘埃来自系统外的空间,被拽入了GD362的大气层。

朱拉说现在史匹哲太空望远镜最新观察为第一种说法提供了直接证据。他说小游星中的硅酸盐与漂浮在宇宙中的硅酸盐有很大不同。使用史匹哲的红外线光谱摄制仪,朱拉的团队确认GD362大气层的硅酸盐与小游星中发现的沙状尘粒相似。

用史匹哲的多频成像光度计(MIPS),朱拉的团队还注意到围绕GD362的尘埃环是有边缘的。

如果这些尘埃是从星际介质飘来落入恒星,就应该看到尘埃的痕迹会延至星系,尘埃环不应该终止。史匹哲的观察却告诉我们这些尘埃环在靠近恒星的地方却终止了。所以尘埃来自系统外的空间的推测不能成立。



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