天文學家發現恆星正在吞噬它們的行星

當像太陽這樣的恆星耗盡氫燃料時，它們開始冷卻並膨脹，變成紅巨星。對於我們的太陽來說，這個戲劇性的階段預計將在五十億年內發生。

研究成果發表在期刊上 英國皇家天文學會每月通知他研究了近 50 萬顆最近進入“後主序”演化階段的恆星。

尋找圍繞演化恆星的行星

研究小組確定了 130 顆行星和潛在候選行星（即尚未確認的行星），它們緊密圍繞這些老恆星運行，其中包括 33 顆以前從未被發現的新候選行星。

他們發現，在那些已經膨脹和冷卻到足以被歸類為紅巨星（即那些處於後主序演化階段的恆星）周圍的行星要少得多。這種模式表明許多行星已經被摧毀。

行星毀滅的證據

主要作者愛德華·布萊恩特（倫敦大學學院穆拉德空間科學實驗室和華威大學）解釋說：“有強有力的證據表明，行星在從主序演化時可以旋轉並毀滅行星。這長期以來一直是爭論和理論的主題，但現在我們可以直接看到這種影響，並在恆星的大量群體的水平上進行測量。

“我們預計會看到這種效應，但我們仍然對這些恆星吞噬附近行星的效率感到驚訝。”

根據布萊恩特博士的說法，破壞是通過稱為潮汐相互作用的強大引力鬥爭而發生的。隨著恆星的生長和膨脹，這些力也會增加。 “就像月球拉動地球海洋產生潮汐一樣，地球拉動恆星，”他說。 “這些相互作用減慢了行星的速度，導致其軌道收縮，向內螺旋旋轉，直到它破裂或恆星崩潰。”

這對太陽系意味著什麼

合著者文森特·範·艾倫博士（倫敦大學學院大盾空間科學實驗室）補充了這一觀點：“幾十億年後，我們的太陽將膨脹並成為一顆紅巨星。當這種情況發生時，太陽系中的行星會生存下來嗎？在某些情況下，我們會看到行星不會出現。”

“在我們的研究中，地球肯定比巨行星更安全，巨行星距離恆星更近。但我們只研究了後主序階段的第一部分，即最初的一百萬年或兩年——恆星還有很多進化要做。”

“與我們研究中遺漏的巨行星不同，地球本身可能會在太陽的紅巨星階段倖存下來。但地球上的生命可能不會。”

為了進行這項研究，該團隊使用了美國宇航局凌日系外行星勘測衛星（TESS）的數據。他們使用一種算法來識別因行星經過恆星前方而引起的星光小幅重複下降。他們的重點是軌道短的巨行星（也就是說，它們繞恆星運行一周的時間超過 12 天）。

研究人員從 15,000 多個可能的信號開始，採用嚴格的檢查來消除誤報，最終將列表縮小到 130 個已確認或候選的行星。其中，48 個是已知的，49 個是等待確認的已知候選者，33 個是全新發現的。

恆星周圍的行星越來越少

研究人員發現，演化過程中距離較遠的恆星擁有附近巨行星的可能性要小得多。總體出現率僅為0.28%，年輕的後主序星的出現率比主序星更高（0.35%）。最進化的恆星——那些被歸類為紅巨星的恆星——顯著下降至 0.11%。 （在本次分析中，已識別的 130 顆行星中最小的 12 顆被排除在外。）

使用 TESS 數據，天文學家可以估計行星的大小（半徑）。為了確認這些天體是否是真正的行星、低質量恆星或褐矮星（從未引發核聚變的“失敗恆星”），必須確定它們的質量。

這是通過測量行星引力引起的主恆星運動的微小變化來完成的。這些“恆星擺動”使科學家能夠推斷出行星的質量。

布萊恩特博士補充道：“一旦我們掌握了這些行星的質量，這將有助於我們準確地了解是什麼導致這些行星旋轉並毀滅。”

該研究得到了英國科學技術設施委員會（STFC）的支持。