新研究发现银河系中最古老的行星碎片

由华威大学领导的天文学家已经确定了我们银河系中最古老的恒星，它正在从轨道小行星中吸积碎片，使其成为银河系中发现的最古老的岩石和冰冷行星系统之一。

他们的发现发表在今天(11月5日)的《皇家天文学会月刊》上，并得出结论认为，一颗距离地球90光年的微弱白矮星及其轨道行星系统的残骸已有超过100亿年的历史.

大多数恒星的命运，包括像我们太阳这样的恒星，都将成为一颗白矮星。白矮星是一颗燃烧完所有燃料并脱落外层的恒星，现在正在经历收缩和冷却的过程。在这个过程中，任何绕行的行星都会被破坏，在某些情况下会被摧毁，它们的碎片会堆积在白矮星的表面上。

在这项研究中，由华威大学领导的天文学家团队模拟了欧洲航天局空间天文台GAIA探测到的两颗不寻常的白矮星。两颗恒星都受到行星碎片的污染，其中一颗被发现异常蓝色，而另一颗则是迄今为止在当地银河系附近发现的最暗和最红的恒星——研究小组对这两颗星都进行了进一步的分析。

天文学家利用来自GAIA、暗能量调查和欧洲南方天文台的X-Shooter仪器的光谱和光度数据来计算它冷却了多长时间，天文学家发现“红色”恒星WDJ2147-4035约为107亿岁，其中102亿年作为白矮星冷却。

光谱学涉及分析来自恒星的不同波长的光，这可以检测恒星大气中的元素何时吸收不同颜色的光，并有助于确定这些元素是什么以及存在多少。通过分析WDJ2147-4035的光谱，研究小组发现了金属钠、锂、钾的存在，并初步检测到碳在恒星上吸积——这使得这颗是迄今为止发现的最古老的金属污染白矮星。

第二颗“蓝”星WDJ1922+0233仅比WDJ2147-4035稍年轻，并被与地壳成分相似的行星碎片污染。科学小组得出结论，尽管表面温度较低，但WDJ1922+0233的蓝色是由其不寻常的混合氦氢大气造成的。

在红星WDJ2147-4035的几乎纯氦和高重力大气中发现的碎片来自一个古老的行星系统，该系统在恒星演化成白矮星的过程中幸存下来，导致天文学家得出结论，这是最古老的在银河系中发现的白矮星周围的行星系统。

主要作者AbbigailElms，博士。华威大学物理系的学生说：“这些金属污染的恒星表明地球并不是独一无二的，还有其他行星系统的行星体与地球相似。97%的恒星将变成白色它们在宇宙中无处不在，因此了解它们非常重要，尤其是这些极冷的恒星。冷白矮星由我们银河系中最古老的恒星形成，提供有关最古老恒星周围行星系统形成和演化的信息在银河系中。”

“我们正在银河系中发现最古老的恒星残骸，这些恒星残骸曾经被类地行星污染。想到这发生在100亿年的规模上，而且这些行星甚至在地球形成之前就已经死亡，这真是令人惊讶。。”

天文学家还可以使用恒星的光谱来确定这些金属沉入恒星核心的速度，这使他们能够及时回顾并确定这些金属在原始行星体中的丰富程度。通过将这些丰度与在我们自己的太阳系中发现的天体和行星物质进行比较，我们可以猜测这些行星在恒星死亡并成为白矮星之前会是什么样子——但在WDJ2147-4035的情况下，已经证明了这一点具有挑战性的。

阿比盖尔解释说：“红星WDJ2147-4035是一个谜，因为吸积的行星碎片富含锂和钾，与我们太阳系中已知的任何东西都不一样。这是一颗非常有趣的白矮星，因为它的表面温度超低，金属污染它，它的年代久远，而且它具有磁性，使它极为罕见。”

华威大学物理系的Pier-EmmanuelTremblay教授说：“当这些古老的恒星在100亿多年前形成时，宇宙中的金属含量不如现在，因为金属是在进化的恒星中形成的，并且“