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ipfs招商(www.ipfs8.vip):反客为主?宇宙无奇不有!这些行星比它们的恒星还要大!

admin2021-09-2366

我有一个问题!

前一阵子我在小我私人博客上揭晓了一篇关于探讨密度极小的“超级膨化”行星,随后我在推特上看到有人向我提了一个很有意思的问题:

“我们有没有发现过一个比它的主恒星还要大的系外行星呢?若是没有的话,这种行星有没有可能存在?”

我的第一反映固然是回复她:“固然啦!金达(她的名字)。”然后我又思索了一会儿,以为应该这样回覆更准确:“固然啦!不外它的恒星会和我们的太阳母亲有点纷歧样。”

推特上的言简意赅固然不能能详细地注释这个问题,不外幸好我有小我私人博客。下面我们来仔细探讨一下这个问题吧!

之以是刚最先回覆金达的那么爽性,是由于我想到了白矮星这个现成的例子。白矮星是一个已经燃烧殆尽的恒星的残骸,它的外层已经燃尽,只剩下一个空荡荡的内核。而白矮星的这个剩下的内核也许只有地球一样平常大。若是在它彻底消亡之前另有残存行星追随着它旋转的话,那么这种情形就是存在的。而且我们真的发现过这样的系统,由此可得,问题的谜底固然是YES了。十分简朴。

艺术家描绘的白矮星WD1856和远比它自身大的巨型行星,图片由NASA戈达德太空航行中央提供

思量到已到垂暮之年的白矮星和我们的生气蓬勃的太阳照样有很大区其余,这个谜底并不完善。于是我最先想另一种谜底:是否有这样一个恒星,它像太阳一样年轻,却又不及它的行星大。

这两种恒星有什么区别呢?白矮星是一颗不再发生任何能量的正在逐步冷却的濒死恒星,而太阳的身体内充满了守候核聚酿成为氦的氢气,它依然年轻,依然光泽四射。只管它已经四百多亿岁了,但它还能继续保持这样也许六七百亿年。由于历史缘故原由,有人称这样的恒星为“主序星”(你可以在我的关于天文的课程中找到这些知识,就在关于恒星那一章)

太阳的直径是木星的十倍,不外木星的直径已经大到不能更大了。若是你想给木星加点料,它并不会变得更大,相反它会因引力作用缩得更小。因此很显然,你在太阳系这样的星系里是找不到比太阳更大的行星的。

那么换一个小一点的恒星能不能行得通呢?最小的恒星是一种叫红矮星的昏暗恒星,它们的质量小到恰好能维持它们内核里的熔融物。红矮星家族中最小的那些似乎真的可以到达我们想要的那种情形。

EBLM J0555-57Ab与木星,土星和红矮星TRAPPIST-1的对照。

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EBLM J0555-57Ab与木星,土星和异常小的红矮星TRAPPIST-1相比。图源:剑桥大学

最近天文学家们发现了两个我们见过的最小的红矮星。一个叫EBLM J0555-57Ab,另一个叫2MASS J05233822-1403022。若是凭证观察盘算出的结论准确的话,它也许只有太阳总质量的0.077倍,木星总质量的75倍,然则这俩兄弟的质量提供的吸引力正好够把氢气牢靠在它们的体内来核聚变发生氦。可以说,但凡它们再稍微瘦一点点就做不到这样的事情了。

这两个红矮星都是正儿八经的恒星,而且都比木星要小。EBLM J0555-57Ab甚至比土星还要小。这样看来我们总算是找到了谁人能够比它的行星小的恒星了!

TRAPPIST-1及其行星与木星及其卫星,太阳和我们的行星相比。图源:ESO / O.富塔克

从理论上讲,这种情形在现实中十分罕有,只管我们已经观察了数以亿计的系外行星,寻找到了成千上万的恒星系统,盘算了无数次直径、质量等等数据。不外从我们盘算出的数据中可以看出,这些红矮星似乎大多没有气态巨行星陪同。然则它们普遍拥有更小的行星,其中有的像地球一样(或者可以叫做类地行星)。而且另有一些红矮星拥有不少附庸,好比TRAPPIST-1,就有七个类地行星相伴。

红矮星身边的气态巨行星异常罕有,也许一个百个红矮星里才有一个。(请注重:为了让效果更客观,观察是在我们所有已知的系外行星中举行的,有些尚未被证实……然则在低质量恒星周围的已知巨行星的列表中,统计到的数据确实异常低)。

这还不算一些异常小的恒星着实案黯淡到让我们观察不到。而它们是否有行星围绕我们就更不得而知了。我们也完全不知道它们能不能抚育出行星,或是巨行星和类地行星。若是根据之前的理论继续推演的话,那么这些极暗的“小灯泡”们就更不能能拥有气态巨行星了,由于那些更大的红矮星都少少有。

综上所述,毋庸置疑,一个行星比恒星更大的星系是存在的,不外从统计学上来讲十分罕有。

另一方面,红矮星事实上是宇宙中最常见的一种恒星,它们的数目也许占所有恒星总数的70%。以是只管我们谈论的那种极小的红矮星比例很低,在重大的宇宙中它们的数目少说也数以亿计。同理,就算它们中拥有气态巨行星的比例更低,然则它们在整个宇宙中的总数仍然不能小觑。

好了就是这些了。最后,凭证我们的讨论,最准确的天文学上的官方谜底应该是:一个行星比它的母恒星更大是固然可以的啦!

天下之大可谓无奇不有,众多宇宙因此奇妙无限。

[谢谢我的同伙杰西.克里斯滕森博士帮我查找系外行星的数据]

By:Stephen Luntz

Fy:大卫

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