大约在五到六十亿年后,我们的太阳将膨胀成一颗比现在大数百倍的红巨星。它将吞没水星和金星,甚至可能包括地球,然后缓慢地抛掉其外层。留下的炽热、致密的核心被称为白矮星。它将发光数十亿年。
留下的行星会发生什么,这是一个悬而未决的问题。科学家们可以对我们自己的太阳系进行模拟,但可能性有很多。可能有几颗行星会留下来(尽管很可能被剥离了大气层)。或者,由于引力相互作用的变化,所有行星都可能被弹出我们的太阳系。像太阳这样的恒星相当普遍,这意味着星系中的许多恒星和行星系统将会——或者已经——经历过这样的动荡。
天文学家 Dimitri Veras 和 Alexander Wolszczan(后者在 1990 年发现了第一颗系外行星)正提议搜寻这些“僵尸系统”。虽然白矮星会很暗淡,任何残留的行星都很小,但这种已失效的行星-恒星系统有可能产生一个磁场和无线电辐射,研究人员可以探测到。天文学家尚未发现此类系外行星系统,但在我们的太阳系中,木星及其卫星 Io 就存在这种关系,所以他们知道这是可能的。
研究人员决定调查找到此类系统的可能性有多大,并发现许多行星核心可以存活 1 亿到 10 亿年,这使得它们足够普遍,值得搜寻。
作者们在《皇家天文学会月报》九月号上发表了他们的工作。
射电响亮的行星
随着望远镜越来越先进,天文学家们不仅在寻找白矮星系统方面越来越擅长,也越来越擅长寻找有时围绕在它们周围的碎片。通常,这些物体——可能是行星、小行星、彗星或其他太空垃圾——只有在它们坠入白矮星,污染恒星原本纯净的外层后才会被注意到。但科学家们也曾观测到围绕白矮星的尘埃环,甚至还有几颗小行星。
许多行星系统是通过绕行行星对其恒星光线产生的影响被发现的,正如地球望远镜所看到的。在这种情况下,天文学家考虑了这样一种可能性:绕行白矮星(有磁场)的行星的致密导电核心可以形成一个产生无线电波的电路。
同样,这样的系统还没有被发现,但天文学家知道木星及其卫星 Io 会产生这些信号,并且确实有行星仍然绕行一些白矮星。天文学家推测,这些世界是恒星原始行星系统留下的残余物,虽然大大缩小,但仍然存在,即使在恒星垂死前的混乱之后。
通过检查垂死行星系统中起作用的力,研究人员发现,在恒星进入白矮星阶段后的数亿年里,行星的存活是正常的。这种存活取决于恒星和行星本身的许多细节,但主要取决于诸如行星与恒星的初始距离以及恒星磁场强度等因素。
“探测这些行星核心存在一个最佳区域:离白矮星太近的核心会被潮汐力摧毁,而离得太远的核心则无法探测到,”首席作者 Veras 在一份新闻稿中说。“此外,如果磁场太强,它会将核心推向白矮星,将其摧毁。因此,我们只应该在磁场较弱的白矮星周围,距离大约 3 倍太阳半径到水星-太阳距离的范围内搜寻行星。”
好消息是,天文学家在发现白矮星系统方面的能力越来越强,所以如果存在这样的无线电信号,应该很快就能开始发现了。














