事实如此浪漫

当一颗行星根本不是一颗行星的时候

HD 8049白矮星
HD8049及其邻居:Zurlo等人;天文学和天体物理学

一个当天文学家把望远镜对准天空来了解宇宙时,他们往往会把望远镜的能力推到极限。当然,我们可以测量的边缘,是所有有趣的事情发生的地方。这种雄心壮志的缺点是,从最新数据得出的结论往往有点偏颇。这一点在寻找系外行星的过程中最为明显。根据日内瓦大学的Alexandre Santerne的说法,这就像“一场犯罪调查,但用的是观察而不是DNA,用的是星球而不是尸体。”

今年5月,一组科学家在智利的甚大望远镜(Very Large Telescope)上发现了一颗冒充行星。一颗类木行星于2010年被美国宇航局的开普勒任务环绕HD 8049运行的恒星并不是这样的:相反,它是一颗白矮星,一颗处于生命末期的老恒星。那么,一颗正在衰变的恒星如何能在数年时间里伪装成一颗行星呢?

当开普勒探测到可能存在的行星时,它会寻找目标恒星光线的微小变化,当行星穿过或“凌日”其表面时。在这种分析中,一颗白矮星看起来很像一颗巨大的行星。我们认为恒星与行星相比是巨大的,但白矮星比普通恒星要小得多;环绕HD 8049轨道运行的那颗卫星大小和木星差不多。而且,在开普勒观测到的光谱中,这颗白矮星几乎没有发出任何光。一个像木星那么大却不发光的物体被开普勒标记为系外行星。

那么是什么让它变成了恒星呢?VLT的团队做了详细的分析,发现这颗行星的光谱——它发出的辐射——与白矮星炎热而稠密的大气层一致。他们看到的不是一颗在轨道上运行的行星,而是一个双星系统,白矮星在更大更亮的恒星HD 8049前面凌日。

VLT的分析也解释了为什么这颗白矮星看起来如此像一颗行星。HD 8049非常明亮,就像一颗大约1亿到4亿岁的年轻恒星。但通过观察它的光谱,VLT发现它已经没有锂了,这表明它已经消耗了所有的锂元素,这意味着它大约有5亿年的历史。显然,它从伴星白矮星那里吸走了一些质量,这给了它额外的燃料来燃烧,使它比同龄的其他恒星更热、更亮。这使得白矮星的质量更小,因此颜色更暗。

一颗恒星通过窃取另一颗恒星的质量使自己看起来更年轻,从而使另一颗恒星看起来更像一颗行星。

这并不是唯一一次一个“行星”被完全揭穿为另一种东西。今年6月,一颗可能存在的行星围绕附近的半人马座阿尔法星B运行面临的问题.天文学家竖琴位于智利的一台地面望远镜于2010年首次发现了这颗所谓的行星。但一位德国天文学家说,根据他所进行的分析,它一直从他的数据中消失。

这些发现应该用少量用于寻找系外行星的盐地望远镜来完成,这些望远镜无法像探测太空中的行星那样探测到微小的光线下降。事实上,人们认为,像跨大西洋系外行星调查这样的地面望远镜有很高的误报率,以至于它们发现的大多数行星可能都是假的;爱丁堡皇家天文台的肯·赖斯说,可能是90%。由于开普勒位于地球大气层之外,它的误报率较低,天文学家估计为5 - 10%。

那么,我们怎样才能阻止那些冒充宇宙人的人潜入太阳系外行为和进化理论呢?NASA已经委托了开普勒的继任者:凌日系外行星调查卫星(TESS),它将使用与开普勒相同的设备,但将调查更多的恒星,只关注最亮的恒星,这意味着它更难以被欺骗。高对比度使得在恒星间移动的行星更容易识别,聚焦这些恒星将更容易准确地识别较小的类地行星。

我们对发现这些系外行星的痴迷将永远受到我们观测能力的限制。我们如何解释像HD 8049和它的白矮星同伴这样的恒星呢?

这一切都要回到桑特恩的系外行星调查。解决这些谜团的最佳工具是仔细的观察和坚定的怀疑论,这为不确定性创造了空间。


克莱尔·卡梅隆来自苏格兰,是一名实习生鹦鹉螺他最近刚从哥伦比亚新闻学院毕业。


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