白矮星可能支持生命。那么他们的行星都在哪里呢？

发表于 2025-05-04 12:01:35 来源：如埙如篪网

这幅图展示了一颗白矮星，周围环绕着一个行星系统中破碎物体的持生碎片。鸣谢:uux.cn/美国航天局、命那们欧空局、都里约瑟夫·奥姆斯特德(STScI)
（神秘的白矮地球uux.cn）据今日宇宙（埃文·高夫）：天文学家已经发现了大量被碎片盘包围的白矮星。那些圆盘是星可行星恒星演化过程中被摧毁的行星的残骸。但是持生他们发现了一颗完整的木星质量的行星围绕着一颗白矮星运行。
白矮星还多吗？命那们类地类地行星能否存在于白矮星周围？
白矮星(WD)是曾经像我们的太阳一样大得多的主序星的残余恒星。当一颗与我们的都里太阳质量范围相同的恒星离开主序时，它会膨胀并成为一颗红巨星。白矮随着红巨星的星可行星老化和核燃料的耗尽，它作为一个行星状星云脱离了它的持生外层，这是命那们一个膨胀的电离气体的闪烁面纱，每个人都可以在哈勃图像中看到。都里大约10，000年后，行星状星云消散了，剩下的只是一颗白矮星，孤零零地位于所有消失的荣耀的中心。
白矮星密度极高，质量巨大，但只有地球那么大。他们已经离开了核聚变的生活，只释放出残余的热量。但是，热就是热，白矮星可以有可居住的区域，尽管它们离得很近。
天文学家相当肯定大多数恒星都有行星。但是，当这些行星围绕一颗脱离主序并成为红巨星的恒星运行时，它们就处于危险之中。这可能会对行星造成巨大破坏，通过潮汐破坏吞噬一些行星，撕裂另一些行星。一些白矮星被碎片盘包围，它们只能是恒星行星的残余，在红矮星阶段被恒星撕成碎片。
但在2020年，研究人员宣布在白矮星WD1054-226周围的可居住区的碎片盘中发现了一颗完整的行星。如果有一个，几乎可以肯定在某个地方还有其他的。为什么我们没有找到他们？我们发现的第一颗行星是木星质量的行星，这是否意味着WD系外行星的数量由它们主宰？
arXiv预印本服务器上发布的一篇新论文研究了白矮星周围的系外行星问题，并询问为什么岩石白矮星行星似乎很罕见。这篇论文是“WD 1856 b的巨大性质意味着凌日岩石行星在白矮星周围很少见”，它已经被皇家天文学会的月度通知接受出版。作者是纽约哥伦比亚大学天文系助理教授大卫·基平。
白矮星寿命长且稳定。因此，即使它们的可居住区域远小于像我们太阳这样的恒星周围的区域，它们仍然存在。理论上，那些可居住带中的行星可以支持生命。
我们所知道的唯一一颗围绕白矮星的完整行星是由美国宇航局的TESS航天器探测到的，它是一个庞然大物:13.8木星质量。
“考虑到系外行星人口统计和理论模拟(一种“底部沉重”的半径分布)表明，与地球相比，巨行星相对较少，这可能有些令人惊讶，”基平解释道。
这种说法可能会让读者感到惊讶。快速浏览美国宇航局的系外行星目录，可以发现5535颗已确认的系外行星；其中1898颗类似海王星，1756颗是气态巨行星。其中只有1675颗是超级地球，只有199颗是地球。从这个角度来看，基平关于系外行星分布“底部密集”的说法似乎令人费解，这意味着小半径行星比大半径行星更加丰富。
但是我们测量的数字并不能反映真实的情况。我们用来寻找系外行星的每种探测方法都有自己的选择偏差。简而言之:我们只知道我们发现了什么。我们不知道外面到底有什么。
“……有一种新观点认为，木星大小的行星只占地球人口的少数。因此，在WD周围探测到的第一颗凌日行星被发现是一颗巨行星的事实有些令人惊讶，”基平写道。WD 1856 b可能是唯一确认的白矮星，但还有其他候选行星，其中大多数也是木星质量或更高的行星。
对基平来说，在白矮星周围发现一颗巨大气体巨星的意义令人担忧。“隐含的假设是凌日WD岩石行星很少见，”基平写道。
有充足的证据表明白矮星周围存在小型类地行星。但是证据存在于被摧毁的类地行星的岩石碎片中。这表明这些行星是存在的，但问题是，在可居住区有完整的行星吗？WD 1856 b的探测是否告诉我们任何关于类地WD行星存在的信息？
有两种方法可以使小行星的证据与WD 1856 b的探测相一致。
首先，没有绝对的理由说明为什么小的岩石行星或者大质量的木星+质量的行星需要支配WD系外行星的数量。“也许分布在某个半径处翻转，代表最不可能的行星半径，然后又回到最高点，”基平写道。可能有无限数量的分布；我们只是还不知道。
另一种调和的方法很简单。“第二种可能是WD 1856 b只是一个侥幸。也许真的存在底部重的分布，WD 1856 b大小的系外行星将是第一个在凌日被发现的可能性确实非常小。”这就是只处理一个数据点的挑战。
基平计算出第一颗WD行星是大质量行星的几率为0.37%。那是极其罕见的，但是那不一定导致任何可靠的结论。“这当然很有趣，”基平写道，“但并不是压倒性的——在天文学历史上，如果有足够的时间，不可能发生的事件能够也将会发生。”
那我们该怎么办？我们有一个单一的WD行星探测，它是一个巨大的气体巨星，但我们有多个WD周围的岩石碎片盘，它们肯定来自类地行星。这给WDs周围的小型岩石行星很罕见的假设留下了什么？
“出于这些原因，我们不认为我们的假设有任何说服力，”基平写道。
也许这只是那些虽然有趣，但只能导致不准确结论的事情之一。通常情况下，我们需要更多的数据。“放弃目前和未来在WDs周围寻找类地行星的努力肯定为时过早。”
白矮星系外行星科学才刚刚起步。但它仍有希望，因为WDs非常稳定且寿命长。它们的可居住区域也是如此。
白矮星在恒星中是独一无二的，因为它们的半径与地球相同。它们比其他恒星小，这有助于探测地球大小的行星。它还可以促进大气研究，包括对大得多的恒星周围可能更加困难的生物特征的潜在探测。
Kipping关于类地行星在WDs周围很少见的假设很容易验证。集中搜索无疑将开始揭示白矮星周围行星的真实数量。
如果我们在白矮星周围发现更多类似地球的世界，这将开辟另一条适合居住的道路，并增加生命在宇宙中持续存在的可能性。

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