浙江
天文學家近日發現，一顆距地球約145光年的古老白矮星 LSPM J0207+3331，盡管已經冷卻約30億年，仍在持續吸積行星碎片。這顆位于三角座的恒星被認為是目前已知擁有塵埃盤的最古老、最冷白矮星之一，也讓恒星系統演化的傳統認識受到挑戰。
這項研究由蒙特利爾大學博士生 érika Le Bourdais 領銜完成。研究團隊最初在2019年通過“Backyard Worlds: Planet 9”項目發現了這顆恒星，隨后借助夏威夷凱克望遠鏡確認，它發出的紅外信號與塵埃環相吻合，表明強大引力正在撕裂小行星，形成圍繞恒星的塵埃盤。
研究人員表示，這一發現說明，即便白矮星已經存在數十億年，行星碎片、彗星甚至行星仍可能長期留在軌道中，并在很晚的時候才被擾動并落入恒星。
通過光譜分析，團隊在這顆白矮星大氣中識別出13種重元素，包括鈉、鎂、鋁、硅、鈣、鈦、鉻、錳、鐵、鈷、鎳、銅和鍶。通常情況下，重元素會在富氫白矮星中迅速沉降，因此這類元素很難被觀測到，但這一次的結果遠超預期。
研究進一步指出，這些碎片很可能來自一個富含巖石、且經歷過分層演化的天體，其結構類似地球或灶神星，擁有金屬核與巖石地幔。化學組成上看，它與地球物質相當接近，只是鎂和硅相對鐵略有不足，而碳元素特征缺失則說明其來源物質不含明顯的揮發性碳成分。
共同作者、蒙特利爾大學教授 Patrick Dufour 表示，白矮星幾乎是人類少數能夠直接測量系外行星組成的窗口之一。當行星碎片過于接近恒星時，便會被潮汐力撕碎并污染恒星大氣，從而留下清晰的化學“指紋”。
團隊還檢測到弱的 Ca II H 與 K 線核心發射，這使得它成為已知第二顆出現這一特征的孤立受污染白矮星。研究認為，這可能意味著恒星上層大氣中正在發生額外的物理過程，因此在模型計算中納入重元素尤為重要，否則會影響對白矮星結構和參數的推斷。
此前有觀點認為，這顆恒星的紅外過量來自兩條塵埃環，但新分析顯示，只需一個由硅酸鹽構成的塵埃盤，就能解釋11.6微米處的觀測信號，這也讓系統結構的解釋變得更為簡潔。
至于這些碎片為何在如此晚的階段才落入恒星，研究仍未給出定論。一個可能性是系統中的巨行星在漫長歲月里逐步擾亂了小天體軌道；另一種可能則是附近經過的恒星改變了這些碎片的運行路徑。研究團隊認為，未來可借助詹姆斯·韋布空間望遠鏡，或結合歐洲航天局“蓋亞”任務的檔案數據，進一步區分這兩種解釋。
研究人員指出，最常見的白矮星類型是富氫白矮星，而其中最冷的往往也是銀河系中最古老的恒星。正因為過去較少關注這類恒星是否仍在吸積物質，這一案例反而提示天文學界應擴大搜尋范圍，重新審視更多類似天體。
這項發現表明，恒星死亡數十億年后，行星系統仍可能保持活躍而復雜的狀態。對這些晚期吸積事件的研究，不僅能幫助人類了解遙遠世界的組成，也可能為未來理解太陽系的終局提供重要參照。
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