大气“受污染”的白矮星揭示恒星和行星共同成长

天文学家发现证据表明，恒星形成后行星的形成速度极快。这一有关行星系统历史的惊人见解并非来自新生恒星，而是来自光谱的另一端：白矮星，即类似太阳的恒星核心的垂死残余。

当类似太阳的恒星变成，它们的质量不足以爆发成为超新星。它们的命运是失去外层，其核心最终会坍缩成一颗白矮星。这些天体通常拥有由氦和氢组成的原始大气层，但其中一些天体受到污染，因为曾经围绕这些恒星运行的行星碎片落到它们身上。

通过研究这些被污染的白矮星，我们可以学到很多东西：上周，研究人员宣布发现了。这项新研究发现了行星和恒星几乎同时形成的证据。

星云是恒星的诞生地，主要由氢组成，并夹杂着冰和尘埃颗粒。引力不稳定性最终导致这些星云的碎片坍缩成许多恒星。这些尘埃颗粒最终演变成鹅卵石，然后演变成行星，最终碰撞并合并成行星。

研究小组观察了 202 颗冷白矮星，发现了与分化过程一致的证据。这种现象发生在太空中熔化的物体中，并解释了为什么地球核心有这么多铁：它只是沉入那里。对于这些未来行星的小行星状块体来说，熔化可能是由一些短寿命放射性元素引起的，它们只存在几百万年，这表明这个过程一定发生得非常快。

“我们的研究补充了该领域日益增长的共识，即行星的形成很早就开始了，第一批天体与恒星同时形成，”第一作者、剑桥大学天文研究所的艾米·邦索尔博士在一篇陈述“对受污染白矮星的分析告诉我们，这种放射性熔化过程是一种潜在的普遍机制，影响着所有太阳系外行星的形成。”

这表明，木星和土星等行星有足够的时间长大。尽管行星的形成方式仍存在不确定性，但对恒星系统时间线两端的研究正在提供新的见解。

“这只是个开始——每次我们发现一颗新的白矮星，我们都可以收集更多证据，并进一步了解行星是如何形成的，”Bonsor 博士解释道。“我们可以追踪镍和铬等元素，并知道小行星在形成铁核时一定有多大。我们能够在系外行星系统中探索这样的过程，这真是太神奇了。”

该研究发表于自然天文学。