華威大學(xué)天文學(xué)家首次觀察到被摧毀的行星碎片撞擊白矮星表面的瞬間
（神秘的地球uux.cn報(bào)道）據(jù)cnBeta：華威大學(xué)的天文學(xué)家首次觀察到被摧毀的行星的碎片撞擊白矮星表面的瞬間。他們用X射線探測(cè)了行星系統(tǒng)在其宿主恒星死亡后留下的大學(xué)到被的行的瞬巖石和氣體物質(zhì)，因?yàn)檫@些物質(zhì)在恒星表面碰撞并被消耗掉了。天文
該結(jié)果于2022年2月9日發(fā)表在《自然》雜志上，學(xué)家星碎是首次對(duì)巖石物質(zhì)吸積到白矮星上的首次直接測(cè)量，并證實(shí)了迄今為止在一千多顆恒星中吸積的觀察數(shù)十年間接證據(jù)。觀察到的摧毀事件發(fā)生在行星系統(tǒng)形成后的幾十億年里。
大多數(shù)恒星，片撞包括像我們太陽(yáng)這樣的擊白間恒星，其命運(yùn)是矮星成為白矮星。在我們的表面銀河系中已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了超過30萬(wàn)顆白矮星，而且許多白矮星被認(rèn)為是華威在吸積曾經(jīng)環(huán)繞它們的行星和其他天體的殘骸。
幾十年來(lái)，大學(xué)到被的行的瞬天文學(xué)家們利用光學(xué)和紫外線波長(zhǎng)的天文光譜學(xué)來(lái)測(cè)量恒星表面的元素豐度，并由此推算出它來(lái)自的學(xué)家星碎天體的成分。天文學(xué)家有間接的證據(jù)表明，這些天體正在積極地吸積，從光譜觀測(cè)中可以看出，25-50%的白矮星的大氣中都有鐵、鈣、鎂等重元素污染。
不過直到現(xiàn)在，天文學(xué)家還沒有看到這些物質(zhì)被拉入恒星的過程。
華威大學(xué)物理系的Tim Cunningham博士說：“我們終于看到物質(zhì)真正進(jìn)入恒星的大氣層。這是我們第一次能夠得出一個(gè)不依賴于白矮星大氣層詳細(xì)模型的吸積率。頗為引人注目的是，它與之前所做的極為吻合。”
“以前，對(duì)吸積率的測(cè)量使用了光譜學(xué)，并依賴于白矮星模型。這些是數(shù)字模型，計(jì)算一種元素從大氣層沉入恒星的速度，并告訴你有多少作為吸積率落入大氣層。然后你可以向后推算出一種元素在母體中的含量，無(wú)論是行星、月球還是小行星。”
白矮星是一顆已經(jīng)燒盡其“燃料”并脫落其外層的恒星，在這個(gè)過程中可能會(huì)摧毀或擾亂任何軌道天體。當(dāng)來(lái)自這些天體的物質(zhì)以足夠高的速度被拉入恒星時(shí)，它就會(huì)撞向恒星的表面，形成一個(gè)被沖擊加熱的等離子體。這個(gè)溫度在10萬(wàn)到100萬(wàn)開爾文之間的等離子體，然后在表面沉淀下來(lái)，當(dāng)它冷卻的時(shí)候，會(huì)發(fā)射出可以被探測(cè)到的X射線。
X射線是由非常快速移動(dòng)的電子（原子的外殼，構(gòu)成了我們周圍的所有物質(zhì)）產(chǎn)生的。X射線因其在醫(yī)學(xué)上的應(yīng)用而廣為人知，在天文學(xué)中，X射線是黑洞和中子星等奇異天體上物質(zhì)的關(guān)鍵“指紋”。
探測(cè)這些X射線是非常具有挑戰(zhàn)性的，因?yàn)榈竭_(dá)地球的少量X射線可能會(huì)在天空中其他明亮的X射線源中消失。因此，天文學(xué)家們利用錢德拉X射線天文臺(tái)，通常用于探測(cè)來(lái)自黑洞和正在吸積的中子星的X射線，來(lái)分析附近的白矮星G29-38。
由于錢德拉的角度分辨率比其他望遠(yuǎn)鏡有所提高，他們可以將目標(biāo)星與其他X射線源隔離開來(lái)，并首次觀察到來(lái)自一個(gè)孤立的白矮星的X射線。它證實(shí)了幾十年來(lái)對(duì)物質(zhì)加入白矮星的觀察，這些觀察依賴于光譜學(xué)的證據(jù)。
Cunningham博士補(bǔ)充說：“這個(gè)結(jié)果真正令人興奮的是，我們?cè)谝粋€(gè)不同的波長(zhǎng)，即X射線下工作，這使我們能夠探測(cè)一個(gè)完全不同類型的物理學(xué)。”
“這次探測(cè)提供了第一個(gè)直接證據(jù)，證明白矮星目前正在吸積舊行星系統(tǒng)的殘余物。以這種方式探測(cè)吸積，提供了一種新的技術(shù)，我們可以通過它來(lái)研究這些系統(tǒng)，提供了對(duì)數(shù)以千計(jì)的已知系外行星系統(tǒng)的可能命運(yùn)的一瞥，包括我們自己的太陽(yáng)系。”

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