字号·· | 护眼
明镜周刊

天文学:恒星通过宇宙同类相食摧毁其邻居Astronomie: Sterne zerstören ihre Nachbarn durch kosmischen Kannibalismus

点「原文对照」整页切到原文,或双击某段只看那段的原文。

一颗恒星吸走了它的伴星 , 另一颗行星蒸发了行星两个研究小组在《自然天文学》杂志上独立报道了两个极端的情况 : 一颗红矮星吸走了一颗棕矮星 , 另一颗白矮星用它的辐射蒸发了一颗气体行星。颗行星很可能是恒星的后代 , 由恒星本身的气体排放而成。

Kosmischer Kannibalismus Ein Stern saugt seinen Begleiter aus, ein anderer verdampft einen Planeten Zwei Forschungsteams berichten unabhängig voneinander im Fachmagazin »Nature Astronomy« über zwei extreme Fälle: einen Roten Zwergstern, der einen Braunen Zwerg förmlich aussaugt, und einen Weißen Zwerg, der mit seiner Strahlung einen Gasplaneten verdampft. Bei diesem Planeten handelt es sich vermutlich um eine Art Nachkommen des Sterns – entstanden aus vom Stern selbst ausgestoßenem Gas.

一颗棕矮星被可能来自地球的旋涡尘埃所包围。图片 ( 图形显示 ) :喷气推进实验室加州理工学院 / 美国宇航局就像一颗红矮星剥夺了棕矮星的气体一样红矮星比我们的太阳小 , 质量也更少。就是为什么它的温度较低。红矮星 ZTF J 0440 + 2325 距离地球约 300 光年 , 它与一颗棕矮星形成了一个紧密的双星系 , 这颗天体对于行星来说太重 , 对于恒星来说太轻。它的质量不足以通过核聚变产生永久的能量。

Ein Brauner Zwerg ist von wirbelndem Staub umgeben, aus dem Planeten entstehen könnten. (Grafische Darstellung) Foto: JPL-Caltech / NASA Wie ein Roter Zwerg einem Braunen Zwerg Gas entreißt Rote Zwerge sind kleiner als unsere Sonne und enthalten weniger Masse. Deshalb ist ihre Temperatur niedriger. Der etwa 300 Lichtjahre entfernte Rote Zwerg ZTF J0440+2325 bildet ein enges Doppelsystem mit einem Braunen Zwerg – also einem Himmelskörper, der für einen Planeten zu schwer und für einen Stern zu leicht ist. Seine Masse reicht nicht aus, um dauerhaft durch Kernfusion Energie zu erzeugen.

棕矮星将气体流失到红矮星; 那里会发出一点亮光。图片 ( 图形显示 ) :Aaron Householder 这颗棕矮星每 87 分钟绕红星一圈 , 距离仅为 23 万公里。比地球和月球之间的距离还要小。相比之下 , 我们的星球距离太阳 1.5 亿公里。美国麻省理工学院的 Aaron Householder 和他的同事们在他们的观测中发现了红矮星表面的一个发光点。

Ein Brauner Zwerg verliert Gas an den Roten Zwerg; dort leuchtet ein heller Fleck. (Grafische Darstellung) Foto: Aaron Householder Dieser Braune Zwerg umrundet den roten Stern alle 87 Minuten in einer Entfernung von nur 230.000 Kilometern. Das ist weniger als der Abstand zwischen Erde und Mond. Zum Vergleich: Unser Planet ist 150 Millionen Kilometer von der Sonne entfernt. Aaron Householder vom Massachusetts Institute of Technology in den USA und seine Kollegen sind bei ihren Beobachtungen auf einen leuchtenden Fleck auf der Oberfläche des Roten Zwergs gestoßen.

正如研究人员所解释的那样 , 红矮星通过它的引力不断地从很小的距离中剥离气体。气体流向红矮星 , 在撞击时发出明亮的光芒。通过这种方式 , 红矮星正在慢慢吸出它的伴侣 — 估计这个过程可能需要一千万到几十亿年。

Wie die Forscher erläutern, entreißt der Rote Zwerg durch den geringen Abstand mit seiner Schwerkraft ständig Gas. Das Gas strömt auf den Roten Zwerg hinab und leuchtet beim Aufprall hell auf. Auf diese Weise saugt der Rote Zwerg seinen Begleiter langsam aus – ein Vorgang, der zwischen zehn Millionen und mehreren Milliarden Jahren dauern kann, schätzen Householder und seine Kollegen.

英国华威大学 (University of Warwick) 的杰米 · 威廉姆斯 (Jamie Williams) 和他的团队在观测距离约 270 光年的白矮星 HS 0209 + 0832 时 , 发现了完全不同的现象。白矮星是地球大小的类似太阳的恒星的残余物 , 它们已经耗尽了核能储备 , 现在正在慢慢冷却。

Wie ein Weißer Zwerg einen Gasplaneten verdampfen lässt Auf ein gänzlich anderes Phänomen stießen Jamie Williams von der University of Warwick in Großbritannien und sein Team bei ihren Beobachtungen des etwa 270 Lichtjahre entfernten Weißen Zwergsterns HS 0209+0832. Weiße Zwerge sind erdgroße Überreste von Sternen ähnlich der Sonne, die ihren nuklearen Energievorrat verbraucht haben und nun langsam abkühlen.

一颗白矮星吸收了第二代蒸发气体巨星的物质 ( 图片 ) 照片 : Snehalata Sahu 在冷却阶段之前 , 恒星再次膨胀成红巨星 , 吞噬可能的岩石行星。我们的太阳系也将在 50 亿年内出现这样的命运。就是为什么天文学家预计白矮星大气层中会有微量的岩石行星主要由硅和铁组成的元素。然而 , 在 HS 0209 + 0832 中 , 威廉姆斯和他的同事们发现这颗恒星的大气层中含有锌、铜和铌。

Ein Weißer Zwerg nimmt Materie eines verdampfenden Gasriesen der zweiten Generation auf (Grafische Darstellung) Foto: Snehalata Sahu Vor ihrer Abkühlungsphase blähen sich die Sterne aber noch einmal gewaltig zu Roten Riesen auf und verschlingen dabei etwaige Gesteinsplaneten. Ein solches Schicksal blüht auch unserem Sonnensystem in etwa fünf Milliarden Jahren. Deshalb rechnen Astronomen in der Atmosphäre eines Weißen Zwerg mit Spuren jener Elemente, aus denen Gesteinsplaneten hauptsächlich bestehen, wie Silizium und Eisen. Doch Williams und seine Kollegen stießen bei HS 0209+0832 stattdessen auf eine Anreicherung der Atmosphäre des Sterns mit den Elementen Zink, Kupfer und Niob.

是不寻常的 , 因为与它们的恒星一起形成的行星应该只含有很少的这种物质。是第二代星球的第一个例子。颗恒星大气层中神秘的物质似乎起源于一颗巨大的气体行星 , 它每 4.4 天就以非常狭窄的轨道绕着这颗白矮星运行。白矮星的强辐射加热了这颗行星 , 慢慢蒸发掉。因此 , 它拖曳着一条蒸发物质的尾巴 , 从那里落在恒星上。

Das ist ungewöhnlich, denn Planeten, die gemeinsam mit ihrem Stern entstanden sind, sollten nur sehr wenig dieser Stoffe enthalten. Erstes Beispiel für einen Planeten der zweiten Generation? Die rätselhaften Materialien in der Atmosphäre des Sterns haben ihren Ursprung offenbar in einem großen Gasplaneten, der den Weißen Zwerg auf einer sehr engen Umlaufbahn alle 4,4 Tage umkreist. Die starke Strahlung des Weißen Zwergs erhitzt den Planeten und lässt ihn langsam verdampfen. Er zieht daher einen Schweif aus verdampfter Materie hinter sich her, die von dort auf den Stern herabregnet.

但是 , 一颗与恒星共同形成的行星应该含有铁和硅 , 而不是锌、铜和铌。种物质是在恒星生命的后期 , 当它膨胀成红巨星时才形成的。在这里 , 研究人员看到了他们的观测结果的一个解释 : 在巨星阶段 , 一颗恒星将大量的气体喷射到太空中 , 然后用新形成的元素来丰富。科学家们推测 , 这颗行星 HS 0209 + 0832 是从这种气体中形成的。

Aber ein Planet, der gemeinsam mit seinem Stern entstanden ist, sollte Eisen und Silizium enthalten und nicht Zink, Kupfer und Niob. Diese Stoffe entstehen erst spät im Leben eines Sterns, wenn er sich zu einem Roten Riesen aufbläht. Und hier sehen die Forscher eine Erklärung für ihre Beobachtungen: In der Riesenphase stößt ein Stern viel Gas ins All hinaus, das dann mit den neu entstandenen Elementen angereichert ist. Erst aus diesem ausgestoßenen Gas ist der Planet von HS 0209+0832 entstanden, folgern die Forscher.

“在白矮星中发现这样的行星是完全出乎意料的 , ” 威廉姆斯说。在某种程度上 , 它是这颗恒星的后代 , 由生命末期抛出的物质形成。如果进一步的观测证实了该团队的假设 , 那么 HS 0209 + 0832 的伴星将是第一个被证实的第二代行星的例子。

»Einen solchen Planeten bei dem Weißen Zwerg zu finden, war völlig unerwartet«, betont Williams. Es sei gewissermaßen ein Nachkomme des Sterns, entstanden aus von diesem am Lebensende ausgestoßener Materie. Wenn sich die Vermutung des Teams durch weitere Beobachtungen bestätigt, wäre der Begleiter von HS 0209+0832 das erste gesicherte Beispiel für einen solchen Planeten der zweiten Generation.