核心发现与理论挑战
近日,由云南大学物理与天文学院钱声帮教授率队的科研团队在美国《国家科学院学报》上发表论文,宣布发现了三颗本该被恒星吞噬却“活”下来的系外行星。这一发现颠覆了天文学的传统认知。
根据经典恒星演化理论,像太阳这类恒星在耗尽核心氢燃料后会演化为红巨星,半径可膨胀至原来的上百倍,甚至达到几十万至几百万倍。在此过程中,距离较近的行星要么被不断扩张的恒星包层直接吞没,要么在增强的潮汐相互作用下导致轨道收缩,最终坠入恒星内部。因此,传统理论认为距离宿主恒星过近的行星通常难以度过红巨星阶段。
研究方法与具体对象
研究团队利用凌日系外行星巡天卫星的观测数据,对三颗宿主星24Boo、HD12648和TYC4282-605-1的亮度微弱变化进行了分析。通过星震学分析,团队首次确认这些宿主星是经历了剧烈膨胀的红巨星阶段后演化而来的红团簇巨星,目前已进入核心氦燃烧阶段。
随后,研究人员利用模型追溯这三颗宿主星过去的演化膨胀范围,并与现今的星轨进行比较,发现这三颗行星的轨道尺度均落入理论吞噬区域,但它们依然存在且并未更换恒星,仍围绕原宿主恒星运行。其中,牧夫座24号恒星周围的一颗行星约每30天绕恒星一周,轨道半径约为日地平均距离的18%,是目前已知距离红团簇巨星最近的系外行星。
结论与潜在影响
钱声帮教授表示,如果仅发现单个幸存行星,或许可以用偶然事件解释,但一次性发现三颗且宿主为三个不同恒星的行星,说明这不是个例,其背后可能存在某种共同的物理机制。关于行星如何存活,研究认为宿主星过去的双星相互作用或合并、吞噬内层行星后产生的轨道重塑等均是待检验的可能路径。
论文第一作者林文徐指出,这些宿主恒星虽已走到生命尾声,但仍具有一定引力使行星维持运行;同时强调,这里的“存活”是指行星作为独立天体得以保留,并不意味着表面存在生命。
该研究由云南大学和中国科学院云南天文台等单位共同参与。研究人员指出,这一发现意味着太阳系及地球的远期命运可能比传统理论预言的更加复杂。
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