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原作：Brian Koberlein，《今日宇宙》
翻譯：劉峰
校譯：劉峰
編排：朱宸宇
https://phys.org/news/2024-01-nancy-grace-roman-stars-universe.html
藝術家對圍繞白矮星執行的系外行星的想象圖。
圖源：朱塞佩·帕裡西/加州理工學院
沒有一顆恆星會悄無聲息地死去。即使是恆星最平靜的死亡也伴隨著猛烈的坍縮、大量物質向周圍宇宙空間的噴發。
這也將是我們太陽的最終命運：它的核心將坍縮成一顆超高密度的白矮星，然後會膨脹成一顆紅巨星，其外層物質解體蔓延，直至淹沒火星。
那麼，原來屬於恆星的行星會發生什麼呢？它們會被驅離原來的軌道，在星系中游蕩？還是會被白矮星吞噬？或者說它們可能在經過數億年的緩慢冷卻之後，平靜地繞著一顆死恆星執行？
現在，一項新發現為行星可能的宿命提供了思路。利用詹姆斯·韋布太空望遠鏡（JWST），天文學家獲得了兩顆系外氣態巨行星圍繞白矮星執行的直接成像。
太空望遠鏡科學研究所（STScI）的天文學家蘇珊·穆拉利（Susan Mullally）領導的一個團隊寫道，“如果得到證實，這是人類首次對與我們太陽系中類似的巨型行星的直接成像。它們將證明像木星這樣與恆星距離較遠的巨型行星可以在恆星演化中倖存下來。
這些影象非常精彩。通常，我們並不會直接看到系外行星。儘管在撰寫本文時人類已經確認了超過5500顆系外行星，並且已經探測到數千顆候選行星。但這些探測中大多數都是間接的。天文學家觀察系外行星對其宿主恆星的影響，並根據這些影響推斷其性質。
那是因為系外行星非常小，非常遙遠，與恆星的光相比，它們反射或發出的任何光都是微不足道的。儘管我們的技術在不斷改進，但仍無法直接看到它們。
但韋布望遠是有史以來最強大的太空望遠鏡，因此穆拉利和她的團隊用它來尋找白矮星系外行星。
他們發現了疑似氣態巨行星的系外行星，它們分別在距離地球34光年和53光年的距離上圍繞著兩顆不同的白矮星WD 1202-232和WD 2105-82執行。目前尚不清楚這兩顆系外行星的確切質量，但觀測影象表明它們的質量約為木星質量的1到7倍之間。透過研究恆星的微妙擺動，也稱徑向速度，可以獲得行星更精確的質量。
韋布望遠鏡影象揭示了系外行星的候選者。
圖源：穆拉利等人/arXiv
值得注意的是白矮星和這些行星之間的軌道距離。這顆圍繞WD 1202-232執行的系外行星估算距離為11.47個天文單位。這比土星更遠一些，土星以9.5個天文單位繞太陽執行。而圍繞WD 2105-82執行的系外行星的軌道距離為34.62個天文單位，與海王星的軌道距離為30個天文單位相似。
如果系外行星與它們的宿主恆星年齡相同，這將意味著距離與太陽系外行星相似的系外行星可以在恆星的暴死中倖存下來，並繼續留在軌道上。
迄今為止，人們只發現了少數幾個白矮星系外行星。這意味著我們在預測太陽系最終的命運時，沒有大量的現成資訊可以借鑑。根據對白矮星大氣層的分析，我們確信，這些緻密的恆星殘骸可以吞噬近距離的行星，因為其大氣層中充斥著行星物質。
這一發現尚未得到證實——這兩個天體甚至可能是背景中遙遠的星系——儘管研究人員認為這不太可能。這兩個候選系外行星是解開一個重要謎題的關鍵，即當恆星到達生命的盡頭時，像我們這樣的行星系統會發生什麼。
他們寫道：“如果能夠透過恆星運動來確認其真實存在，這些巨型行星將代表第一批直接成像的系外行星，這些行星在年齡，質量和軌道分佈方面與我們太陽系中的巨型行星相似。
“藉助韋布望遠鏡，對這類行星進行光譜和多波段成像已成為可能，這對冷巨行星研究將是一個重大突破。
該研究已被接受發表在《天體物理學雜誌快報》上，並可在arXiv上獲得（https://arxiv.org/abs/2401.13153）。
責任編輯：DAIKIN
牧夫新媒體編輯部
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中國的天文影象記錄中，屢次出現龍的身影，圖為藏於中國國家博物館，出土於河南濮陽西水坡的龍虎北斗圖，斷代為約BC4500年（仰韶文化時期）
圖源：北京天文館藏伊世同先生學術資料遺存
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