WD 1145 017 (白矮星)
· 描述:一个正在撕裂行星的白矮星
· 身份:一颗位于室女座的白矮星,距离地球约570光年
· 关键事实:观测显示其周围有多个岩石天体碎片,正被恒星的强大潮汐力撕碎并蒸发,证实了恒星残骸可以摧毁行星系统。
WD 1145 017:570光年外的“行星碎纸机”(第一篇幅·初遇残骸)
夏威夷莫纳克亚山的夜,山顶的寒气渗进观测服。我蜷在凯克望远镜的控制室里,眼睛熬得通红,盯着屏幕上跳动的亮度曲线——那是WD 1145 017的光变数据,一条本应平缓的线条,此刻正像锯齿般上下起伏,每隔4.5小时就出现一次“骤降”。突然,曲线的最低点比正常值低了30%,像被无形的手“掐”了一把。“导师!你看这个!”我对着对讲机喊,声音撞在金属墙壁上嗡嗡回响。屏幕另一端,安德鲁教授凑过来,镜片上反射着那条“受伤”的曲线:“周期4.5小时,降幅30%……不是恒星黑子,也不是耀斑。这像什么?像……有东西在绕着它转,还被撕碎了。”
570光年外的室女座方向,这颗代号“WD 1145 017”的白矮星,此刻正用它强大的引力,将周围的岩石天体撕成碎片,像一台“宇宙碎纸机”般吞吐着行星残骸。作为人类首次观测到的“恒星残骸摧毁行星系统”的直接证据,它像一封来自宇宙深处的“警告信”,告诉我们:当恒星死亡时,它的行星家族可能面临怎样的命运。而我,和团队用两年时间追踪这颗“碎纸机”,终于在第873次观测夜,看清了它“咀嚼”行星的残酷过程。
一、发现之旅:从“异常光变”到“行星碎纸机”
WD 1145 017的故事,始于2015年一个“被忽略的异常”。当时,NASA的开普勒太空望远镜(Kepler Space Telescope)正在执行“第二次任务”(K2),扫描室女座天区寻找系外行星。它的数据像“宇宙流水账”,记录着千万颗恒星的亮度变化,唯独WD 1145 017的曲线,让分析师萨拉皱起了眉头:“每隔4.5小时,亮度就掉一次,像钟表一样准,但降幅不大不小——不像行星凌日(完全遮挡),也不像恒星脉动(整体明暗变化)。”
1. 开普勒的“偶然瞥见”
萨拉把数据标记为“待复查”,一放就是半年。直到2015年底,她用新算法重新分析时,才发现异常背后的规律:亮度下降的“缺口”不是对称的,下降快、回升慢,像“被啃了一口的苹果”,缺口边缘还有细微的“毛刺”。“这不像单个行星,”她在邮件里写,“倒像一堆碎片在恒星前面‘排队’,每个碎片挡光的时间不同——它们在绕恒星转,还被拉长了!”
团队立刻申请用地面望远镜跟进。2016年,凯克望远镜的HIRES光谱仪捕捉到关键证据:WD 1145 017的光谱中,除了恒星本身的吸收线,还有钙、铁、硅等岩石元素的发射线——这些元素来自被恒星加热蒸发的碎片,像“行星的血迹”洒在恒星周围。
2. 排除“假凶手”的三年
确认“行星碎纸机”的身份花了三年。团队排除了所有“干扰项”:
恒星黑子:白矮星没有像太阳那样的活跃黑子,且黑子导致的亮度变化周期混乱(几小时到几天),而非严格的4.5小时;
伴星干扰:用斯皮策太空望远镜(Spitzer)观测,未发现伴星(若有伴星,引力会扰动碎片轨道,导致周期变化);
小行星带尘埃:尘埃云的遮挡会使亮度持续下降,而非“骤降-恢复”的脉冲式变化。
“就像破案时排查嫌疑人,”参与分析的博士生莉娜说,“当所有‘假凶手’都被排除,剩下的就是真相:WD 1145 017周围有岩石碎片,正被它的引力撕碎。”
二、恒星的“身份牌”:熄灭的太阳,残暴的“碎纸机”
WD 1145 017能成为“行星碎纸机”,和它的“身份”分不开——它是一颗白矮星,一颗恒星燃烧殆尽后剩下的“致密残骸”。如果把太阳比作“燃烧的煤球”,WD 1145 017就是煤球熄灭后剩下的“灰烬核心”,却比煤球更致密、更危险。
1. 白矮星的“前世今生”
WD 1145 017曾经是一颗类似太阳的恒星,质量约1.4倍太阳(刚好超过“钱德拉塞卡极限”,能坍缩成白矮星)。50亿年前,它和太阳一样,在核心进行氢聚变,照亮周围的行星;但10亿年前,它的氢燃料耗尽,核心开始坍缩,外层气体被抛向宇宙(形成“行星状星云”),只留下一个地球大小的致密核心——这就是白矮星。
“它就像太阳的‘尸体’,”安德鲁教授比喻,“体积只有地球大(直径约1.2万公里),质量却有0.6倍太阳(约60万倍地球),密度大到能在一立方厘米里装下1吨物质——比地球上最硬的钻石还硬。” 这种“小体积大质量”的特性,让它拥有极强的表面引力(是地球的10万倍),像一台“宇宙碎纸机”,任何靠近的岩石天体都会被撕成碎片。
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