天文学家可能终于解决了一个几十年来的谜团：一颗垂死恒星发出的奇怪 X 射线信号可能是它摧毁了附近一颗行星的证据。自 1980 年以来，X 射线望远镜已探测到螺旋星云中心的异常辐射。得益于现代天文台、美国宇航局的钱德拉 X 射线天文台和欧洲航天局的 XMM-牛顿望远镜，科学家们现在对这一令人费解的现象有了更清晰的认识。
这幅艺术家的印象图显示一颗行星（左）过于靠近一颗白矮星（右），并被恒星的潮汐力撕裂。白矮星位于行星状星云的中心，背景中蓝色气体描绘了行星状星云。这颗行星是行星系统的一部分，其中包括左上方的一颗行星和右下方的另一颗行星。这颗被围困的行星最初可能距离白矮星相当远，但后来通过与系统中其他行星的引力相互作用而向内迁移。图片来源：CXC/SAO/M.Weiss
螺旋星云是一个行星状星云，是一颗垂死恒星的最后阶段，它脱落了外层，留下了一个小而致密的核心，称为白矮星。
大约 50 亿年后，我们的太阳将耗尽燃料并膨胀，可能吞噬地球。恒星生命的最后阶段可能非常美丽，就像这个称为螺旋星云的行星状星云一样。图片来源：X 射线：NASA/CXC/SAO/Univ Mexico/S. Estrada-Dorado 等人；紫外线：NASA/JPL；光学：NASA/ESA/STScI (M. Meixner)/NRAO (TA Rector)；红外线：ESO/VISTA/J. Emerson；图像处理：NASA/CXC/SAO/K. Arcand
在过去的几十年里，爱因斯坦 X 射线天文台和 ROSAT 望远镜探测到了螺旋星云中心白矮星发出的高能 X 射线，该白矮星名为 WD 2226-210，距离地球仅 650 光年。像 WD 2226-210 这样的白矮星通常不会发出强 X 射线。
一项利用钱德拉和 XMM-牛顿数据进行的新研究可能最终解答了 WD 2226-210 发出的 X 射线的原因。
“我们认为这个 X 射线信号可能是行星碎片被拉到白矮星上发出的，这是螺旋星云中一颗行星被白矮星摧毁的丧钟，”墨西哥国立自治大学的首席作者桑迪诺·埃斯特拉达-多拉多说。“我们可能终于找到了 40 多年来一直存在的谜团的答案。”
此前，科学家发现一颗海王星大小的行星正以非常接近的轨道围绕白矮星公转——不到 3 天就能完成一次公转。研究人员在最新研究中得出结论，可能存在一颗距离恒星更近的行星，如木星。
被围困的行星最初可能与白矮星相距相当远，但随后通过与系统中其他行星的引力相互作用向内迁移。一旦它足够接近白矮星，恒星的引力就会将行星部分或完全撕裂。
“我们看到的神秘信号可能是由破碎行星的碎片落到白矮星表面，并被加热发出 X 射线而引起的，”西班牙安达卢西亚天体物理研究所的合著者马丁·格雷罗说。“如果得到证实，这将是首次发现行星被行星状星云中心恒星摧毁。”
研究表明，这颗白矮星发出的 X 射线信号在 1992 年、1999 年和 2002 年之间亮度基本保持不变（分别由 ROSAT、Chandra 和 XMM 观测）。然而，数据表明 X 射线信号可能每 2.9 小时发生一次细微的规律性变化，这为存在一颗非常靠近白矮星的行星残骸提供了证据。
作者还考虑了质量较小的恒星是否会比行星更容易被摧毁。这类恒星的大小与类木行星差不多，但质量更大，因此被白矮星撕裂的可能性要小得多。
WD 2226-210 的 X 射线行为与另外两颗不在行星状星云内的白矮星有一些相似之处。其中一颗可能正在从行星伴星上吸走物质，但方式更为温和，行星不会被迅速摧毁。另一颗白矮星很可能正在将行星残余的物质拖到其表面。这三颗白矮星可能构成一类新的可变或变化物体。
“发现更多这样的系统非常重要，因为它们可以告诉我们，当围绕像太阳这样的恒星运行的行星进入老年时，它们是会存活还是毁灭，”墨西哥国立自治大学的共同作者 Jesús Toala 说道。
描述这些结果的论文发表在《皇家天文学会月刊》上。
编译自/ScitechDaily
