行星盜竊:大質(zhì)量恒星盜竊行星

這張照片中是一顆氣體巨行星(比如木星)在遙遠(yuǎn)的軌道上環(huán)繞著一顆藍(lán)色的大質(zhì)量恒星公轉(zhuǎn)。這顆行星很可能是從另一顆恒星上被捕獲或偷走的。圖片來(lái)自謝菲爾德大學(xué)的馬克?加利克（Mark Garlick）。經(jīng)允許使用。

大質(zhì)量恒星釋放出的紫外線輻射會(huì)限制行星的生長(zhǎng)，那怎么會(huì)形成最終像木星這樣大的行星的? 謝菲爾德大學(xué)的天文學(xué)家說(shuō)：“偷”來(lái)的。在2022年9月7日的一份聲明中，研究人員提出，大質(zhì)量恒星——超出太陽(yáng)尺寸三倍多的恒星——會(huì)把行星從它們?cè)镜暮阈侵兴毫殉鰜?lái)，這稱之為行星盜竊。

【資料圖】

研究人員在同行評(píng)審期刊《皇家天文學(xué)會(huì)月報(bào)》上發(fā)表了這一發(fā)現(xiàn)。這篇論文也可以在arXiv上找到。

大質(zhì)量恒星可能會(huì)偷走其他星系的“系外行星”

樂(lè)觀點(diǎn)看，大質(zhì)量恒星周圍是有可能形成行星的。不過(guò)，恒星所發(fā)出的強(qiáng)大的輻射會(huì)限制行星的成長(zhǎng)。 然而，天文學(xué)家發(fā)現(xiàn)了大質(zhì)量恒星和木星那么大的行星，這是怎么形成的呢？謝菲爾德大學(xué)的天文學(xué)家解釋說(shuō)，這些行星最初可能屬于另一個(gè)恒星——恒星托兒所（stellar nursery）或年輕星團(tuán)中質(zhì)量較小的恒星，這些大質(zhì)量恒星將行星從它們最初的母恒星中撕裂開(kāi)來(lái)。 天文學(xué)家將他們的發(fā)現(xiàn)稱為b星系外行星豐度研究(B-star Exoplanet Abundance Study,BEAST)(譯者注：下稱“野獸”)。

這些“野獸”行為發(fā)生的軌道距離小行星原來(lái)的主星很遠(yuǎn)， 小行星和母恒星的距離可能是地球和太陽(yáng)之間距離的幾百倍。 研究報(bào)告的合著者、謝菲爾德大學(xué)的艾瑪（Emma Daffern-Powell）說(shuō):

“我們之前的研究表明，在恒星托兒所中，恒星可以從其他恒星那里偷走行星，或者捕獲我們所說(shuō)的‘自由漂浮’行星。 我們知道，大質(zhì)量恒星比類太陽(yáng)恒星對(duì)托兒所內(nèi)的行星影響更大。 我們發(fā)現(xiàn)這些大質(zhì)量恒星可以捕獲或偷走行星，我們稱之為‘野獸’（BEASTies）。

“本質(zhì)上，這是一場(chǎng)行星劫案。 我們使用計(jì)算機(jī)模擬顯示，在恒星形成區(qū)域演化的前1000萬(wàn)年中，這些‘野獸’的盜竊或捕獲平均發(fā)生一次”。

行星劫案現(xiàn)場(chǎng)側(cè)寫

研究報(bào)告的合著者、謝菲爾德大學(xué)的理查德·帕克（Richard Parker）表示:

“‘野獸’行星是無(wú)數(shù)系外行星系統(tǒng)的新成員，這些系外行星系統(tǒng)顯示出令人難以置信的多樣性，有圍繞類太陽(yáng)恒星運(yùn)行的行星系統(tǒng)，也有圍繞演化主序后期（evolved star）或死亡恒星運(yùn)行的行星。

“‘野獸’合作研究項(xiàng)目已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了至少兩顆圍繞大質(zhì)量恒星運(yùn)行的超木星級(jí)行星。 雖然行星有可能在大質(zhì)量恒星周圍形成，但很難想象像木星和土星這樣的氣體巨行星能夠在如此惡劣的環(huán)境中形成。因?yàn)楹阈堑妮椛淇梢栽谛行峭耆纬芍罢舭l(fā)掉它們。

“然而，我們的模擬表明，這些行星可以被捕獲或偷走，其軌道與觀察到的‘野獸’非常相似。 我們的研究結(jié)果進(jìn)一步證實(shí)了這個(gè)觀點(diǎn)，即在較遠(yuǎn)軌道上(超過(guò)地球到太陽(yáng)的距離的100倍)的行星可能不會(huì)圍繞它們的母恒星運(yùn)行?！?/p>

做個(gè)總結(jié):大質(zhì)量恒星會(huì)釋放出強(qiáng)大的輻射限制其周圍行星的生長(zhǎng)。 但新的研究表明，如果一個(gè)大質(zhì)量恒星周圍有像木星那么大的行星，那很可能是被這種“野蠻”的恒星“搶”來(lái)的。

相關(guān)知識(shí)

謝菲爾德大學(xué)是英國(guó)南約克郡謝菲爾德的一所公立研究型大學(xué)。它最初是由1828年成立的謝菲爾德醫(yī)學(xué)院、1879年成立的弗斯學(xué)院和1884年成立的謝菲爾德技術(shù)學(xué)校合并而成，并于1905年被愛(ài)德華七世授予皇家憲章。

恒星托兒所（stellar nursery）：或譯恒星嬰兒室，是指星云中新的恒星劇烈形成的區(qū)域。

宇航局的哈勃太空望遠(yuǎn)鏡瞥見(jiàn)了一個(gè)“恒星嬰兒室”——恒星誕生的塵埃云。（圖片來(lái)源：航天局/哈勃/國(guó)家航空航天局/J.C.坦（查爾默斯大學(xué)和弗吉尼亞大學(xué)）/R.費(fèi)德里亞尼（查爾默斯大學(xué)）

BY:Kelly Kizer Whittand

FY: YoKiT @小賈快跑

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