“从恒星残骸中重生”，天文学家首次发现围绕白矮星的疑似第二代行星

“一颗恒星灰烬中浴火重生的星球。”据物理学家组织网10月5日报道，天文学家首次在白矮星周围发现一颗疑似恒星死亡后形成的“第二代行星”，它很可能由恒星死亡时抛射出的物质形成。相关研究已于5日发表在期刊《自然·天文学》上。

英国华威大学牵头的一个研究团队在分析了哈勃空间望远镜和其他仪器的观测数据后发现，距离地球约270光年的白矮星HS 0209+0832出现了不同寻常的化学特征。

白矮星是大多数中低质量恒星演化终局阶段的产物，是恒星燃尽核燃料后留下的残骸核心，它会从邻近的天体吸取物质，这些物质可以在白矮星的大气中探测到。通过研究这些物质的化学特征，天文学家能够了解围绕白矮星运行的行星的详细特征。

报道称，此类化学信号通常以硅和铁等造岩元素为主，但在HS 0209+0832的大气中，天文学家探测到锌、铜、铌等较重的元素，其含量比太阳高出1000倍以上。这些都是恒星死亡过程中产生的元素，这也是天文学家首次在白矮星中发现铌元素。

美国有线电视新闻网（CNN）称，恒星演化到红巨星阶段后会迅速膨胀，在核反应中产生各种元素。然而，一旦燃料耗尽，恒星演化为白矮星，包括铌在内的重元素会迅速下沉，只有氢和氦等较轻的元素会留在表面。研究人员由此推断，HS 0209+0832大气中探测到的铌必定来自其周围环境。

美国威斯康星大学麦迪逊分校的天文学家尼古拉斯·斯通指出，在HS 0209+0832大气探测到的元素模式是“S-过程”的典型特征，这是垂死恒星膨胀成红巨星阶段时，在其内部生成重元素的核反应，“任何普通的第一代行星都不具备这种化学特征，它告诉我们，这颗新发现的行星与众不同。”

论文第一作者杰米·威廉姆斯表示，这意味着HS 0209+0832附近的行星极有可能是一颗“第二代行星”，即由恒星死亡时抛射出的物质形成的行星，“它们极为罕见，在白矮星周围发现一颗第二代行星完全出乎我们的意料。”

物理学家组织网称，天文学家曾怀疑脉冲星附近存在类似的第二代行星，但在白矮星周围发现这种行星尚属首次，这表明第二代行星有可能在更为常见的恒星残骸周围形成。

关于白矮星HS 0209+0832附近行星的艺术图像 华威大学

研究团队推测，HS 0209+0832正在吸取一颗新形成的第二代巨行星的物质，这颗巨行星是由恒星死亡时形成的新物质盘凝聚而成的。由于该物质盘由恒星自身抛射出的物质构成，因此富含那些出现在白矮星大气中的不寻常重元素。

美国国家航空航天局（NASA）凌日系外行星巡天卫星（TESS）的观测数据提供了进一步的证据，研究人员直接探测到来自这颗行星的微弱而规律的亮度信号，该信号每4.4天重复一次，与一颗木星大小的气态巨行星被潮汐锁定在紧密轨道上的情况相符。

天文学家指出，在距离白矮星如此接近的情况下，这颗行星的外层大气会在强烈辐射下蒸发，逃逸的大气物质随后会落向白矮星表面，从而形成研究团队探测到的化学特征。

物理学家组织网指出，如果研究得到最终证实，HS 0209+0832将是第一颗被发现拥有第二代行星的白矮星，这将为寻找类似的行星提供帮助。

华威大学物理系教授鲍里斯·甘西克表示：“HS 0209+0832周围这颗行星的奇妙之处在于，它并非来自其他地方，也不是该恒星系统诞生之初就存在的幸存者。它看起来像是用恒星死亡时抛射的物质构建的，从某种程度上来说，这个星系利用旧世界的残骸孕育了一个新世界。”

甘西克说，这项发现引出了一个新问题：“宇宙中可能还有多少这样的行星？我们自己的太阳系是否也可能产生一颗由太阳的灰烬形成的第二代行星？”

研究团队成员、美国科罗拉多大学博尔德分校研究员戴维·威尔逊表示，天文学家此前发现了围绕脉冲星运行的行星，由于脉冲星是在超新星爆炸中形成的，天文学家猜测这些行星可能是第二代行星，因为任何原始行星都会被巨大的爆炸摧毁。

威尔逊推测，虽然白矮星并非超新星爆炸形成，但其周围存在大量碎片，“这些碎片包含在恒星巨星阶段幸存下来的行星、未能幸存的行星破碎后的残骸以及恒星从巨星转变为白矮星时抛射的气体和尘埃，所有这些物质有可能凝聚成新的行星，这是一个很有说服力的想法。”

CNN指出，天文学家迄今为止仍没有完全了解第一代行星的形成过程，第二代行星形成背后的潜在机制更是扑朔迷离。论文第一作者威廉姆斯猜测，这颗第二代行星的形成可能源于垂死恒星与另一个天体的碰撞，也许是一颗质量约为太阳的20%的恒星，或是一颗褐矮星。

威廉姆斯解释说，如果第二个天体在恒星巨星阶段相撞，可能阻止气体和尘埃扩散，使其中一部分物质围绕白矮星旋转形成一个圆盘，最终孕育出一颗新的行星。他补充说，“普通的白矮星不会有这种物质盘，因为恒星的物质会在红巨星阶段被抛射出去。”

目前，研究团队计划在未来一年使用哈勃望远镜和NASA的钱德拉X射线天文台再次观测HS 0209+0832系统，他们还希望使用NASA詹姆斯·韦布空间望远镜进行观测，以获取更多关于该行星特征的线索。