天文学家发现,太空的一颗死亡恒星正在毁灭周围的一颗行星,惨烈的场面不是科幻电影“星球大战”才有的画面,这是死亡恒星摧毁行星的真实场景,天文学家的发现似乎把“星球大战”的虚构情节搬到了真实的天空舞台。一个岩石状的大体积天体在一颗远离它的白矮星周围土崩瓦解了,这一天文发现的意义还在于证实了一个长期以来的理论推测:白矮星受到外来金属物质的“污染”。哈佛—斯密森尼天体物理中心的研究员安德鲁·冯德伯格解释说,之前从未看到如此悲壮的景观,“粉身碎骨”的天文事件给人带来了触目惊心的感受,他们在一个类太阳系的恒星系见证了一场毁灭性的天文灾难事件。

开普勒K2使命探测器收集了在一个独特恒星系发生毁灭性事件的证据,通过观测恒星亮度的微弱变化,开普勒望远镜能够发现恒星周围的行星,当绕转的行星从恒星的前方经过时,恒星亮度会出现微弱的下降。从K2使命探测器收集的数据显示,一颗恒星的亮度每隔4.5小时产生微弱的下降,天文学家由此推算,一颗距离白矮星大约52万英里的行星绕着白矮星转动,该行星与白矮星的距离相当于地球到月球距离的两倍。天文学家第一次发现了一颗行星在一颗白矮星的前方穿过,天文学家冯德伯格和同事使用了包括夏威夷凯克天文台在内的地面天文台,对K2使命探测器接收的数据进行了核实。

他们在整合了所有天文观测数据之后发现,几个额外“大块物料”的小天体在白矮星的前方经过,它们出现的周期在4.5和5小时之间,主要小天体在白矮星前方经过的特征十分明显,白矮星的亮度大幅下降了40%。他们从小天体经过的信号中找到了彗星的类型,而两种经过信号的特征表明了天体对白矮星的大面积覆盖,扩散的尘埃云包裹了行星瓦解的碎片,几个“大块物料”小行星的质量大致相当于刻瑞斯或谷神星的质量,而刻瑞斯相当于德克萨斯州的尺寸,它是太阳系内位于主要小行星带的最大一颗小行星。

白矮星位于距离地球大约570光年的室女座。当类似太阳的恒星到达生命周期的终点时,它们将膨胀为红巨星,当红巨星甩脱它的外层物质时,留下了炙热、类似地球尺寸的内核,白矮星就是死亡恒星遗留的核心球体,它基本上由碳和氧元素组成,裹上一层薄薄的氢或氦壳。天文学家有时在白矮星发现了重元素,硅和铁一类元素光谱信号的出现极其神奇,白矮星的强大引力很快将重元素淹没在“汪洋大海”中。斯密森尼中心的研究员约翰·约翰逊解释说,好像淘金者的掘金活动,重元素物质沉淀到水槽的底部。金属元素将如“石沉大海”一般落入白矮星的内层,天文学家难以发现重元素在白矮星显露的身影。

天体物理学家从白矮星存在重金属的证据推测,这颗白矮星被外在的重金属物质“污染”了,它吞噬了岩石体行星或小行星。之前获得的证据常常是偶然、次要的,受到“污染”的白矮星显示了周围碎片圆盘的信号,但不能确定白矮星周围圆盘的存在,而在这颗白矮星所在的恒星系中出现了三个“块状天体”,在被“污染”的白矮星周围出现了一个碎片圆盘,至少一个“块状天体”显示为紧凑、岩石状物体。现在,天文学家掌握了“发令枪”或确凿的证据,白矮星受到的“污染”和岩石类行星的瓦解直接相关。

问题是岩石类天体如何起源?天文学家找到了最有可能的一种解释,一颗行星的运行轨道变得不稳定,它在毁灭性解体过程中冲向了圆盘内部,一些瓦解的“块体物料”冲入白矮星,为白矮星“植入”重金属元素。有一点可以确信,在白矮星周围遗存的重金属“污染物”不会马上消失,重金属物会在白矮星炙烤下蒸发,它们非常靠近白矮星的潮汐半径,这是白矮星的引力潮汐能够撕碎岩石状天体的距离。在接下来的百万年时间,所有遗留的小行星碎片将会以“天女散花”的样式冲向“纯洁天使”的白矮星表面,“尘埃落定”或“一地鸡毛”这类词语很好地描绘了白矮星周围行星碎片的最终命运。

(编译:2015-10-22)