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曾经像太阳一样的恒星现在变成了一颗钻石行星

探索围绕毫秒脉冲星 PSR J1719-1438 运行的钻石行星,据信它是一颗由碳构成的变异恒星。

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艺术家绘制的脉冲星及其行星的概念图。整个系统可以装进我们的太阳,用黄色表面表示。

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最新消息:一个国际天文学家团队发现了一颗可能由钻石构成的奇异行星

,距离地球约 4,000 光年。研究人员认为,这颗不同寻常的行星曾是一颗类太阳恒星,由于其饥饿的恒星伴侣——一颗毫秒脉冲星——而变成了现在的样子。

这是如何发生的:

  • 当一颗大质量恒星在超新星中死亡时,它有时会坍缩成一颗脉冲星,这是一种高度压缩的恒星残骸,从其两极发出周期性的电磁辐射束。如果一颗脉冲星是一个双星系统的一部分,它可以吸取附近恒星伙伴的物质,并将其自转速度提高到每秒数百转,从而成为一颗毫秒脉冲星。(发现的毫秒脉冲星约有 30% 是孤立存在的——天文学家尚不清楚它们的形成方式。)

  • 天文学家在使用澳大利亚悉尼附近 CSIRO 帕克斯射电望远镜进行的一次大型巡天中探测到了这颗名为 PSR J1719-1438 的脉冲星。当他们研究脉冲星的无线电波束时,他们注意到信号中存在微小的变化,这可能是由一颗轨道天体的引力拉扯引起的。通过分析这种信号调制,他们能够确定第二个天体的质量略大于木星,并且每两个小时零十分钟绕脉冲星运行一次,距离约 600,000 公里(最近时,水星距离太阳约 4600 万公里)。

  • 但在这个距离上,一颗木星大小的行星会因为 J1719-1438 的强大引力而被撕裂。研究人员计算出这颗行星的直径不可能超过 60,000 公里,不到木星的一半,这使得它的密度约为水的 18 倍(来源:National Geographic)。

  • 根据这颗行星的密度和与脉冲星的距离,天文学家推断该天体本身曾经也是一颗恒星——J1719-1438 吸取了这颗恒星表面的物质,剥离了其外层的氢和氦。这留下了一个白矮星——一颗死亡的太阳大小恒星的核心——主要由碳(含少量氧)构成,其质量仅为原始质量的 0.1%。在行星自身引力的高压下,碳会压碎成晶体形态——也就是钻石。该团队无法确定行星中钻石的比例,但他们认为比例很高,根据《TIME》杂志报道

背景是什么?

  • PSR J1719-1438 是仅有的两颗已知拥有轨道行星的毫秒脉冲星之一。另一颗,PSR B1257+12,拥有三颗行星,但没有一颗被认为是由钻石构成的。

  • 去年,有报道称发现了另一颗“钻石行星”。这颗行星名为 WASP-12b,是第一颗被发现大气中碳含量高于氧含量的行星,这使得天文学家认为其表面富含钻石。

  • 随着技术的进步和方法的改进,天文学家在过去几年里以前所未有的速度发现了许多太阳系外行星。其中一些系外行星与钻石行星一样奇特,例如几乎不反射任何入射光的行星

参考:M. Bailes 等人。恒星在毫秒脉冲星双星系统中转化为行星Science,2011;DOI:10.1126/science.1208890

图片由 Swinburne Astronomy Productions 提供

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