天文学家首次发现了围绕一颗微小的“死亡”白矮星运行的巨行星的证据。令人惊讶的是，这颗海王星大小的行星的直径是其围绕运行的地球大小恒星的四倍多。
“这颗恒星有一颗我们无法直接看到的行星，”华威大学的研究作者Boris Gänsicke在新闻稿中说。“但由于这颗恒星非常热，它正在蒸发这颗行星，我们探测到了它正在失去的大气层。”事实上，这颗炽热的恒星正以每天约2.6亿吨的速度将蒸发的物质从行星中送走。
这项新发现首次证明了一颗巨大的行星在恒星向白矮星过渡后幸存下来。这表明围绕“死亡恒星”蒸发的行星在整个宇宙中可能相当普遍。由于我们的太阳，像大多数恒星一样，最终也将演化成一颗白矮星，这一发现甚至可能揭示我们太阳系的命运。
出人意料的配对
这颗名为WDJ0914+1914的白矮星位于距离地球约1500光年的巨蟹座。尽管这颗白矮星不再像正常的恒星那样进行核聚变，但它残留的热量意味着它仍然高达49,500华氏度（25,000摄氏度）。这比太阳热约五倍。
研究人员最初在筛选了斯隆数字巡天发现的约7000颗白矮星后，标记了这颗闷烧的恒星核心进行后续观测。当团队分析WDJ0914+1914独特的谱线时，他们检测到了氢的化学特征，这有些不寻常。但他们也发现了氧和硫的迹象——这些元素他们以前从未在白矮星中见过。
“这是一次偶然的发现，”Gänsicke在欧洲南方天文台（ESO）新闻稿中说。“我们知道这个系统一定发生了一些非凡的事情，我们猜测它可能与某种行星残骸有关。”
因此，为了更好地了解这个奇怪系统中发生的事情，团队使用了ESO位于智利的X-shooter仪器和甚大望远镜进行后续观测。根据更详细的观察，研究人员了解到他们认为嵌入在白矮星中的不寻常元素实际上来自围绕这颗“死亡恒星”旋转的气体盘。
“起初，我们认为这是一个双星系统，其中吸积盘是由两颗恒星之间流动的物质形成的，”Gänsicke说。“然而，我们的观测表明，它是一颗单独的白矮星，周围有一个比我们太阳大10倍左右的圆盘，仅由氢、氧和硫组成。这样的系统以前从未见过，我立刻明白这是一颗独特的恒星。”
在意识到这颗白矮星是多么不寻常之后，团队将注意力转移到弄清楚到底是什么能创造出这样一个系统。
“经过几周的艰苦思考，才弄清楚形成这样一个圆盘的唯一方法是巨行星的蒸发，”智利瓦尔帕莱索大学的天文学家Matthias Schreiber说，他对确定这个奇异系统的过去和未来演化至关重要。他们对圆盘成分的详细分析与天文学家在像天王星和海王星这样的冰巨星内部物质蒸发到太空中时所预期的结果相符。
根据Schreiber的计算，白矮星的极端温度意味着它正在用高能光子轰击附近的巨行星——这颗行星距离恒星0.07天文单位（AU），其中1 AU是地球到太阳的距离。这导致这颗行星以每秒超过3000吨的速度失去质量。
但根据周三发表在《自然》杂志上的论文，“随着白矮星继续冷却，质量损失率将逐渐降低，并将在[大约3.5亿年]内变得无法探测到。”论文补充说，届时，这颗巨行星“只会失去其总质量的微不足道的一部分”，或大约0.04个海王星质量。
由于这颗巨行星离白矮星如此之近，研究人员表示它应该在恒星的红巨星阶段就被摧毁了。除非它在恒星转变为白矮星后向内迁移。
“这一发现是重大的进展，因为在过去的二十年里，我们有越来越多的证据表明行星系统可以存活到白矮星阶段，”Gänsicke说。“我们已经看到许多小行星、彗星和其他小型行星天体撞击白矮星，解释这些事件需要更远的、行星质量更大的天体。拥有一个实际被散射进来的行星的证据是重要的一步。”
我们太阳系的最终命运
在50亿年后，当太阳将其核心中最后的氢燃烧殆尽时，它将继续在其现在惰性的核心周围融合同心氢壳。这个不稳定的过程将导致太阳膨胀成一颗红巨星，这意味着它将吞噬水星、金星，并可能吞噬地球。
但随着太阳膨胀，它对其外部物质层的引力束缚变得越来越微弱。最终，它将将其外层物质抛入太空。一旦它这样做，一个外星天文学家将看到一个美丽的行星状星云环绕着太阳烧尽的、极其炽热的核心——被称为白矮星。
在周三也发表在《天体物理学杂志快报》上的一篇配套论文中，Schreiber和Gänsicke探讨了这种情况，详细说明了未来白矮星太阳应该如何像WDJ0914+1914一样蒸发我们太阳系的巨行星。
“从某种意义上说，”Schreiber说，“WDJ0914+1914为我们提供了我们太阳系遥远未来的一个瞥见。”
[编者注：这个故事已从早期版本中更正。这颗行星距离恒星0.07天文单位。]
