第168章 WD J2356-209_可觀測Universe_笔趣阁阅读小说网 

第168章 WD J2356-209(1 / 2)

dj2356209白矮星)

·描述:一顆正在吞噬自身行星係統的白矮星

·身份:位於鯨魚座的一顆白矮星,距離地球約730光年

·關鍵事實:其大氣中檢測到岩石碎片和冰物質的汙染,直接證明了含水小行星或彗星可以存在於其他恒星係統。

第一篇:鯨魚座裡的“恒星食客”——dj2356209的730光年殘骸宴

夏夜的紫金山天文台,蟬鳴混著望遠鏡運轉的低沉嗡鳴。天文學家蘇晴趴在控製台前,指尖在光譜儀的鍵盤上懸停,屏幕上的數據曲線像條疲憊的蛇,突然在某段波長處凸起一個尖銳的“小疙瘩”。她眯起眼睛,把這段光譜放大十倍——在原本純淨的藍色光帶裡,竟混著幾縷暗紅色的“雜質”,像白紙上濺了幾滴醬油。“這不對勁,”她喃喃自語,“白矮星的光譜應該是‘乾淨’的,像蒸餾水……”

這個“小疙瘩”,後來被證實是宇宙中最詭異的“餐桌殘跡”——dj2356209,一顆位於鯨魚座、距離地球730光年的白矮星,正在吞噬自己曾經行星係統的“剩菜”。當2022年《科學》雜誌公布它的光譜分析結果時,國際天文學界嘩然:這顆恒星殘骸的大氣中,檢測到了岩石碎片和冰物質的“汙染”,像一份來自730光年外的“外賣訂單”,證明其他恒星係統也曾有過類似太陽係的“行星家族”,甚至藏著含水的小行星或彗星。

一、從“死亡恒星”到“宇宙清潔工”:白矮星的“前世今生”

要理解dj2356209的“食客”身份,得先說說它的“前身”——一顆和太陽差不多的恒星。

大約50億年前,dj2356209還是顆年輕的黃矮星,像現在的太陽一樣,帶著一群“孩子”行星)在鯨魚座裡散步。它的“孩子”可能有岩石行星像地球)、氣態巨行星像木星),還有冰質天體像彗星)。但恒星的壽命有限,當它把核心的氫燃料燒完後,會膨脹成紅巨星,把水星、金星甚至地球“吞”進肚子裡;接著外殼被拋掉,隻剩下一個致密的核心——這就是白矮星,像恒星的“骨灰盒”,體積小和地球差不多大)、密度高一勺白矮星物質重達幾噸),表麵溫度高達幾萬度,卻隻能靠餘熱發光。

“白矮星是宇宙的‘沉默死者’,”蘇晴在團隊會議上說,“大多數白矮星周圍空蕩蕩的,因為它們的行星係統在紅巨星階段就被摧毀了。但dj2356209不一樣,它像個‘戀舊’的食客,還在啃食行星係統的‘殘骸’。”

這顆白矮星的“簡曆”很簡單:位於鯨魚座北半球秋季夜空的一隻“海怪”),距離地球730光年光從那裡出發,要飛730年才能到地球——相當於人類從明朝活到現在的時間)。它的質量是太陽的0.6倍,直徑卻隻有地球的1.5倍,像個“被壓扁的乒乓球”,表麵重力是地球的10萬倍站上去會被壓成紙片)。

二、“異常信號”的追蹤:光譜裡的“岩石與冰”密碼

蘇晴發現那個“小疙瘩”時,第一反應是“儀器壞了”。白矮星的光譜通常很“乾淨”,因為它們沒有大氣層或者說大氣層極薄,隻有氫和氦),像塊“空白畫布”。但這個“小疙瘩”出現在“鈣”元素的吸收線上——鈣是岩石的主要成分比如地球上的石灰岩),不應該出現在這裡。

“難道是星際塵埃汙染了望遠鏡鏡片?”她叫來工程師檢查,對方搖頭:“鏡片剛擦過,而且其他恒星的光譜都很正常。”接下來的三個月,蘇晴用全球7台望遠鏡交叉驗證:夏威夷的凱克望遠鏡、智利的vt、太空的哈勃……所有數據都指向同一個結論:dj2356209的大氣中,確實有鈣、鎂、鐵岩石元素),還有氧、碳冰物質成分)。

“這像在白開水裡發現了鹽粒和糖粒,”蘇晴的導師、老天文學家陳教授拍著她的肩膀,“說明這顆白矮星正在‘吃’東西——那些岩石和冰,是它行星係統的‘碎片’。”

團隊用計算機模擬了dj2356209的“餐桌”:它的引力像吸塵器,把曾經行星係統的殘留物小行星、彗星、破碎的行星內核)吸過來,這些物體在靠近白矮星時,被潮汐力撕成碎片,形成“碎石盤”,一部分掉進白矮星大氣層,成為“汙染”。就像地球的大氣層中如果掉進隕石,會在光譜裡留下“指紋”,這些岩石和冰的碎片,也在dj2356209的光譜裡留下了“罪證”。

三、“食客”的“菜單”:含水彗星的“最後晚餐”

dj2356209的“菜單”上,最引人注目的是“冰物質”。光譜分析顯示,它的大氣中含有水h?o)、二氧化碳?)、甲烷ch?)——這些都是彗星和小行星的“標配”,就像太陽係裡柯伊伯帶的“臟雪球”。

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“這說明它的行星係統裡,曾有類似彗星的冰質天體,”蘇晴指著模擬圖解釋,“當這些天體偏離軌道,靠近白矮星時,就會被撕碎、融化,冰蒸發成氣體,和岩石碎片一起被吸入大氣層。”

更神奇的是“時間膠囊”效應。這些碎片在墜入白矮星前,已經在太空漂浮了幾十億年,保留了dj2356209行星係統“幼年時期”的信息。比如,冰物質中的氮同位素比例,和太陽係彗星完全一致——“這意味著其他恒星係統的彗星,可能和太陽係的彗星‘配方’相同,都是‘水冰+塵埃’的混合體。”陳教授說。

團隊還發現,dj2356209的“進食”速度很慢:每年大約“吃掉”一個月球質量的碎片相當於101?噸),像一個“細嚼慢咽”的老人。“它的行星係統已經‘破產’了,”蘇晴比喻,“隻剩下這些‘零錢’碎片),它還在慢慢數著花。”

四、730光年的“時空快照”:我們看到的“食客”什麼樣?

當我們談論dj2356209時,其實在看它730年前的樣子。光從那裡出發,穿越730年的時空才抵達地球——那時元朝剛滅亡,明朝剛建立,鄭和下西洋的船隊正駛向印度洋。

“這束光是個‘遲到的新聞’,”蘇晴在科普講座上說,“它告訴我們:730年前,dj2356209正在‘吃’一塊冰質碎片,碎片中的水分子分解成氫和氧,氧和鈣結合成氧化鈣,在光譜裡留下了‘鈣線異常’。”

天文學家如何“解讀”這份“新聞”?主要靠“光譜指紋”。每種元素在光譜中都有獨特的“吸收線”像條形碼),比如鈣的暗線在422.7納米波長處,鐵的暗線在438.3納米處。dj2356209的光譜中,這些暗線不僅存在,還比普通白矮星更寬、更深——說明岩石和冰的碎片足夠多,像往水裡加了太多墨水,線條都暈開了。

“我們還發現一個‘時間差’,”蘇晴補充,“冰物質的信號比岩石晚出現0.1秒——因為冰需要先融化成氣體,才能被白矮星的大氣層吸收,而岩石碎片可以直接‘掉進去’。這像吃飯時,先吃硬菜岩石),再喝湯冰)。”

五、“食客”的“鄰居”:鯨魚座裡的“死亡恒星群”

dj2356209並非鯨魚座唯一的“死亡恒星”。2023年,團隊用巡天望遠鏡發現,在它周圍10光年範圍內,還有3顆白矮星,其中一顆的大氣中也檢測到類似的“岩石汙染”。

“它們像一群‘食客鄰居’,”蘇晴指著星圖說,“可能都來自同一個‘恒星家族’——幾億年前,一群年輕的恒星在鯨魚座形成星團,各自帶著行星係統;後來星團解散,這些恒星先後死亡,變成白矮星,繼續‘吃’自己的行星殘骸。”

這個“家族”的發現,讓科學家推測:恒星死亡後,行星係統的殘留物可能不會完全消失,而是成為白矮星的“長期零食”。dj2356209的“進食”行為,可能是宇宙中普遍現象——“就像森林大火後,真菌會分解枯木,白矮星在分解行星係統的‘枯木’。”

六、“食客”的科學啟示:宇宙中的“水從哪來”?

dj2356209的“冰菜單”,給“宇宙水起源”之謎提供了新線索。長期以來,科學家爭論:地球上的水是來自太陽係形成時的原始冰,還是後期彗星撞擊帶來的“外援”?

“dj2356209證明,其他恒星係統的彗星也富含水,”陳教授說,“這說明水在宇宙中可能是‘標配’——隻要恒星係統有冰質天體比如彗星),就可能給行星帶來水。”

團隊還發現,dj2356209的冰物質中,氘氫的同位素)比例和地球海水一致。“氘就像水的‘指紋’,”蘇晴解釋,“太陽係彗星和地球海水的氘比例相同,dj2356209的彗星也一樣,說明不同恒星係統的水,可能來自同一批‘原料’——宇宙大爆炸後殘留的原始氫和氧。”

七、未完成的“菜單”:下一段“殘骸”在哪?

dj2356209的故事還在繼續。2024年,團隊用aa射電望遠鏡觀測到它的“碎石盤”——在白矮星周圍,有一個直徑1000億公裡的碎片盤,像“餐盤”一樣裝著待吃的碎片。“盤裡有至少10顆直徑100公裡的小行星,”蘇晴說,“夠它‘吃’幾百萬年。”

更令人期待的是“新菜”的發現。2024年6月,光譜儀捕捉到一次“亮度驟增”——可能是dj2356209“吃”到了一顆較大的碎片直徑幾百公裡),碎片在大氣層中爆炸,釋放出大量鈣和鐵。“這像它‘咬’到了一塊硬骨頭,硌到了牙,”蘇晴開玩笑,“我們正用韋伯望遠鏡盯著它,看會不會有‘骨頭渣’新碎片)掉下來。”

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對蘇晴來說,dj2356209像一本“宇宙食譜”,記錄著恒星死亡後的“飲食偏好”,也藏著行星係統的“前世今生”。每次觀測它,她都想起小時候在海邊撿貝殼——貝殼是海洋生物的“殘骸”,卻告訴我們大海的故事;dj2356209的“汙染”,也是宇宙“殘骸”的故事,告訴我們其他恒星係統的“大海”行星)曾經存在過。

此刻,紫金山的望遠鏡仍在轉動,捕捉著dj2356209的光譜。730光年外的“食客”或許還在慢慢“咀嚼”碎片,而那些岩石和冰的“味道”,正通過光穿越時空,告訴人類:在浩瀚宇宙中,我們並不孤單——其他恒星也曾有過“地球”,有過“彗星”,有過和我們相似的“水世界”。

第二篇:鯨魚座的“殘骸盛宴”——dj2356209的730光年餐桌續章

2024年深冬的紫金山天文台,蘇晴裹著羽絨服站在觀測室窗前,哈氣在玻璃上凝成白霧。屏幕上的aa射電望遠鏡數據流突然密集跳動,像一群受驚的螢火蟲——距離上次發現“碎石盤”半年後,dj2356209的“餐桌”上竟出現了“新菜”。她抓起對講機喊:“快調焦!目標區域放大十倍!”控製室的紅燈閃爍,全球7個合作天文台的望遠鏡同步轉向鯨魚座,一場針對“恒星食客”的深度“查賬”就此展開。a鏡頭下的碎石盤全景

第1篇幅提到dj2356209周圍有個直徑1000億公裡的“碎石盤”,像“餐盤”裝著碎片。2024年aa的觀測,把這個“餐盤”的細節拍得一清二楚——它不是均勻的“剩飯堆”,而是分層的“宇宙自助餐台”。


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