天文學家發現一個距地球約 145 光年的罕見古老白矮星 LSPM J0207+3331,持續吞噬行星系統的殘骸。這顆白矮星是目前觀測到氫豐白矮星中最古老、碎屑盤金屬含量可能最高系統之一(氫豐白矮星是指大氣層主要由氫構成),顯示原行星系統在恆星死亡數十億年後仍未完全靜止。這項發現挑戰我們對恆星殘骸演化的理解,也讓天文學家重新思考太陽系未來的命運。
約50億年後,太陽核心會耗盡氫燃料,並因自身重力坍縮成白矮星。雖然體積與地球相當,但緻密殘骸仍會保留大部分太陽引力,然行星系統不再如昔。近期研究發現,宇宙其他白矮星,即使距恆星死亡過去數十億年,仍可能出現劇烈吸積現象。
最新光譜觀測揭示,LSPM J0207+3331白矮星大氣含高達13種化學元素,表示至少一個直徑約200公里的岩質天體被重力撕裂。含鐵、鎂、矽等重元素的含量異常高,表示白矮星近期仍在吸積被潮汐力撕裂的岩質天體,來源顯然是近幾百萬年內發生的擾動。研究員推測,某種引力干擾使一顆岩質行星或小行星沿螺旋軌道向內墜落,最終被潮汐力粉碎,形成環繞白矮星的碎屑盤。高比例岩質物質,對如此老的白矮星而言極為罕見。這項發現挑戰了我們對行星系統演化的理解。高齡階段仍觀測到吸積現象,暗示白矮星仍保留經歷動態變化的行星殘骸。
天文學家推測,這可能是所謂的「延遲不穩定性」現象。當恆星演化末期失去大量質量,行星引力平衡打破,軌道失穩,導致部分天體最終被白矮星吞噬。潮汐撕裂與吸積機制在恆星主序階段結束後仍能長期持續。恆星質量損失會改變行星、彗星與小行星的軌道穩定性,這些過程可能歷時數十億年。團隊正在尋找造成擾動的原因,倖存的木星級行星可能是關鍵,但因距離遙遠、溫度低,觀測相當困難。無論如何,這項研究提醒我們,即使恆星生命終結,行星系統仍可能持續演化與變動,也就是說,太陽系的未來,或許並非一片靜寂。
- Aging White Dwarf Still Consuming Its Planetary System
- Tracing Planetary Accretion in a 3 Gyr old Hydrogen-rich White Dwarf: The Extremely Polluted Atmosphere of LSPM J0207+3331
(本文由 台北天文館 授權轉載;首圖為藝術家想像圖,來源:NASA / ESA / Joseph Olmsted (STScI))






