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恒星都比行星大吗?《自然》:小恒星比大行星小7倍的奇异星系

时间:2023-04-14 19:38:41

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恒星都比行星大吗?《自然》:小恒星比大行星小7倍的奇异星系

#科学了不起#

宇宙中最常见的天体莫过于恒星和行星,太阳系有一颗恒星和八颗行星。从质量来看,太阳拥有绝对优势,占太阳系总质量的99.86%,而地球只占太阳系总质量的0.0003%,太阳质量是地球的33万倍。

从体型来看,太阳系八大行星中,最争气的就是木星了,它的半径是太阳的十分之一。如果把太阳比作篮球那么大,木星就像个乒乓球,地球则像颗小米粒。

放眼整个宇宙,大多数星系跟太阳系差不多,恒星的质量一般都比行星大,才能约束周围的行星,共同构成一个星系。木星的质量虽大,却也只有太阳的千分之一。

宇宙中会不会有一些行星的体积比恒星还要大呢?

目前天文学家找到的最小的恒星2MASS J0523-1403的直径是12万公里,而木星的直径都有14万公里,说明确实有一些恒星比木星还小。

木星在地球眼中算是一个庞然大物,但在行星里算不上最大的,理论上行星的质量最大可以达到木星的13倍,再大就会发生核反应变成褐矮星。实际上天文学家已经找到的行星里体积最大的是HD100546B,它的直径是木星的7倍,是太阳的65%。

设想一下,假如在最小的恒星身旁放上最大的行星,会是怎样一幅场景?

最小恒星2MASS J0523-1403的质量是木星的84倍,最大行星HD100546B的质量是木星的7倍,两者像一个体重160斤的大人和一个一岁的宝宝手拉手转圈圈。然而这个比喻并不恰当,因为恒星的密度比行星大,所以最小恒星的体积只有最大行星的1/8,所以实际上我们看到的将是一个160斤的宝宝,拉着一个13斤重的大人在转圈圈。

近日,天文学家还真找到了这样一个奇异的星系,那里的行星真的比恒星体积还大。

距离地球80光年有一颗行星WD 1856 b,它跟木星差不多大,而它的恒星是一颗黯淡的白矮星,体积只有WD 1856 b的1/7。WD 1856 b与白矮星离得很近,只有水星到太阳距离的1/20。

科学家百思不得其解的是,它俩是怎么在一起的。恒星要变成白矮星,之前要经历红巨星的阶段,体积膨胀数倍。比如我们的太阳将来变成红巨星时就会吞噬离它最近的金星、水星,甚至地球。WD 1856 b离恒星这么近,是怎么活到白矮星阶段的呢?为什么没有被红巨星吞噬呢?

9月16日《自然》杂志发表的论文认为,WD 1856 b原先离恒星比较远,是现在距离的50倍。可能后来被其它天体撞了一下,轨道向内侧移动,才到了现在这个位置,跟它的恒星共同演绎了“小恒星携手大行星”的天文奇观。

参考资料:A giant planet candidate transiting a white dwarf, Nature volume 585, pages 363–367()

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