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从白矮星到暗物质云,宇宙可能有很多适合居住的行星的家园

探索白矮星周围宜居行星的可能性,以及暗物质在宜居性方面作用的革命性理论。

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新闻要点:虽然开普勒空间望远镜忙于发现大量新的太阳系行星,但其他天文学家正在扩展我们对行星可能存在之处的认知。一位天文学家希望在白矮星周围寻找宜居行星,他认为,与我们太阳这样的主序星相比,围绕这些微小、昏暗的恒星运行的任何含水系外行星都更容易被发现。另一团队则完全抛开了恒星,推测行星内部的暗物质爆炸理论上可以使其足够温暖以保持宜居,即使没有恒星。“这是一个迷人且极具原创性的想法,”麻省理工学院的系外行星专家Sara Seager告诉《连线》杂志,她指的是暗物质假说。“在系外行星理论中,原创想法越来越少见了。”

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运作方式:

  • 因为白矮星比我们的太阳小得多,一颗地球大小的行星如果从它前面经过,会遮挡更多光线,这应该会使这些行星更容易被发现。因此,天文学家 Eric Agol 建议用相对简陋的 1 米地面望远镜来survey离地球最近的 20,000 颗白矮星。

  • 而且因为白矮星很冷,在白矮星宜居带内的行星会离它很近,这意味着它的凌星现象会发生得很快。Agol 说,我们只需要观测一颗恒星 32 小时就能发现任何凌星的宜居行星。

  • 关于暗物质的一个主流理论是,它由被称为 WIMPS(弱相互作用大质量粒子)的理论粒子组成。人们认为,当 WIMPS 碰撞时(如果它们确实存在的话),它们会爆炸。天文学家认为,这些 WIMP 爆炸可能足以加热一颗行星,使其宜居。

  • 目前还没有立即检验这个相当理论化的暗物质假说的计划,并且任何寻找暗物质驱动行星的计划都需要远离此处:我们所在的宇宙部分没有足够的暗物质来使行星达到宜居状态。

背景是什么?:

  • 在其他关于白矮星的新闻中,天文学家们发现了一颗红矮星与一颗白矮星处于极其紧密的轨道上。

  • 而其他人仍在争论暗物质到底是什么。

  • 至于系外行星,天文学家实际上已经用可见光看到了一颗绕其恒星运行的行星。

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别着急:

  • 目前还不清楚白矮星是否拥有行星,如果有的话,它们中的任何一个是否可能支持我们所知的液态水或生命。一方面,宜居带内的行星将与恒星潮汐锁定——一面是永久灼热的白昼;另一面是永久冰冻的黑夜。

  • 寻找一颗绕白矮星运行的行星需要 32 小时,这似乎时间很短,但当你观测成千上万颗恒星时,时间就会累积。Agol 告诉UW Today:“即使有(一个望远镜网络),这可能也需要大量的时间。”

  • 就像围绕恒星运行的行星有它们的“金发姑娘区”(不太热也不太冷)一样,含暗物质的行星也需要适量的暗物质才能宜居。“这不太可能产生很多宜居行星,”费米实验室研究员 Dan Hooper 告诉《连线》杂志。“但在非常特殊的地方和非常特殊的模型中,它或许可以做到。”

参考文献:Eric Agol. “TRANSIT SURVEYS FOR EARTHS IN THE HABITABLE ZONES OF WHITE DWARFS.” doi: 10.1088/2041-8205/731/2/L31

Dan Hooper and Jason H. Steffen. “Dark Matter And The Habitability of Planets.” arXiv:1103.5086v1

图片:NASA/欧洲空间局

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