新浪科技訊 北京時間10月15日消息，發(fā)現(xiàn)太陽系外行星的黃金時代始于1995年。事實上，當我們提到“系外行星”這一概念時，通常指的是圍繞其他恒星運轉(zhuǎn)的行星，而非流浪行星和圍繞致密星（白矮星、中子星、黑洞等致密天體的總稱）運轉(zhuǎn)的行星。自第一次發(fā)現(xiàn)以來，天文學家已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了4500多顆系外行星，其中大多數(shù)都圍繞著像太陽這樣的普通恒星運行。

（想象圖）

　　太陽大約有46億年的歷史，而地球和其他太陽系內(nèi)的行星幾乎都是在同一時間形成的。但再過50億年后，當太陽最終消亡時，這些行星會如何呢？在《自然》雜志發(fā)表的一篇新論文中，研究作者向我們展示了太陽系可能的未來，屆時太陽將耗盡所有的氫燃料，成為一顆白矮星——恒星演化的最終狀態(tài)之一，可以視為主要由電子簡并物質(zhì)構成的恒星核殘骸。

　　在論文中，研究人員描述了一顆距離我們數(shù)千光年之外的白矮星，擁有一顆軌道與木星相似的氣態(tài)巨行星，二者之間的距離是地球與太陽距離的2.5到6倍。

　　微引力透鏡

　　這一發(fā)現(xiàn)最初要追溯到2010年，當時科學家發(fā)現(xiàn)，這顆白矮星及其類似木星的伴星與一顆更遙遠的恒星——都位于銀河系中心稠密的恒星場中——完美地排成一線。

　　這顆白矮星及其伴星的引力就像一個放大鏡，扭曲了來自更遙遠恒星的光線，讓地球上的觀察者覺得這顆恒星的亮度更高。這種效應被稱為“微引力透鏡”，早在1936年，愛因斯坦就對這種現(xiàn)象做出了預言。

　　盡管背景恒星被“放大”，但這個偶然事件的尺度之小，意味著我們無法區(qū)分前景中的恒星和背景中的恒星，更不用說行星了。不過，研究人員根據(jù)背景恒星的放大倍數(shù)隨時間變化的細節(jié)，就可以揭示較近恒星及其行星的屬性。因此，一個來自澳大利亞塔斯馬尼亞大學和美國國家航空航天局（NASA）戈達德太空飛行中心的國際天文學家團隊來到了夏威夷，使用位于莫納克亞山頂峰的凱克Ⅱ望遠鏡進行進一步的觀測。

夏威夷莫納克亞山的凱克Ⅰ和凱克Ⅱ望遠鏡，二者的口徑都達到了10米，并安裝有自適應光學系統(tǒng)

　　凱克Ⅱ望遠鏡有一個10米口徑的鏡片陣列，由1.8米的六角形鏡片組合而成。該望遠鏡還具有“激光制導自適應光學系統(tǒng)”，可以濾除大氣變化所引起的“閃爍”。利用這臺世界上口徑第二大的光學/近紅外線望遠鏡（僅次于西班牙口徑10.4米的加那利大型望遠鏡），天文學家得以獲取背景星和前景星的高分辨率圖像。

　　然而，令天文學家驚訝的是，他們根本看不到前景的恒星。根據(jù)此前2010年觀測到的放大結(jié)果的預測，這顆質(zhì)量約為太陽一半的恒星應該是可見的。但現(xiàn)在，研究人員卻無法探測到它。

　　為了確保觀測過程中沒有犯錯誤，研究人員又花了幾年時間研究所獲得的數(shù)據(jù)。后來，他們意識到之所以看不到這顆恒星，是因為它其實是一顆白矮星；這種處于恒星演化終點的星體實在太過微弱了，無法被探測到。

　　死亡的恒星

　　白矮星是普通恒星（如太陽）的殘余，體積和地球相當。銀河系中大約95%的恒星最終會變成白矮星。

　　在大約50億年后，太陽會燃燒完它所有的氫燃料，其體積會膨脹，形成一顆紅巨星，在這個過程中可能會把水星和金星都吞沒。地球也可能被摧毀，或至少受到嚴重破壞。如果那時人類仍然存在的話（這可能需要奇跡），那他們將不得不離開地球，尋找新的家園。

　　在紅巨星階段，太陽可以通過燃燒氦等較重的原子來延緩其不可避免的坍縮過程。不過，這個暫緩期只會持續(xù)1億年左右。當較重的燃料耗盡時，太陽將坍縮為白矮星，這也是其最后的狀態(tài)。在坍縮過程中，太陽將以熱氣體云的形式釋放出其一半的質(zhì)量，并將幸存的行星推入更寬廣的軌道。

　　對于行星來說，在紅巨星膨脹時被吞噬與在白矮星形成時被噴射到深空之間有一個微妙的平衡。這項新研究也證實了一些理論家的預測：在足夠?qū)挼能壍郎线\行的行星很可能在其母恒星死亡后幸存下來。

　　由于大多數(shù)恒星最終會變成白矮星，因此研究人員對這個系統(tǒng)形成時的情況并沒有非常精確的了解。不過，根據(jù)已有的統(tǒng)計數(shù)據(jù)，這顆白矮星在起源時質(zhì)量應該與太陽相差不大。

　　目前的宇宙年齡還不足以讓質(zhì)量小于80%太陽質(zhì)量的恒星演化為白矮星，超過兩倍太陽質(zhì)量的恒星本質(zhì)上則十分罕見，它們的死亡過程可能會更加動蕩，更嚴重地破壞其行星系統(tǒng)。

　　利用哈勃太空望遠鏡及其后繼者詹姆斯·韋伯太空望遠鏡（將于2021年12月發(fā)射），天文學家希望能夠直接測量這顆死亡恒星發(fā)出的微弱余光，進而了解更多關于這個系統(tǒng)的信息。（任天）

　　圖2

　　夏威夷莫納克亞山的凱克Ⅰ和凱克Ⅱ望遠鏡，二者的口徑都達到了10米，并安裝有自適應光學系統(tǒng)