韦伯太空望远镜直接拍摄了两颗围绕白矮星运行的行星 - {$web_name} 当太阳跃迁变成恒星残骸时

艺术家绘制的一颗轨道外行星表面的白矮星。天文学家已然察觉了两颗围绕两颗白矮星管理的候选巨行星。更多的证据表明，巨行星可以在它们恒星的红巨星阶段存活。学分:uux.cn/马登/康奈尔大学
（神秘的地球uux.cn）据《今日宇宙》（埃文·高夫）：几十亿年后，我们的写给前任的话：愿你被温柔以待太阳将变成一颗白矮星。当太阳跃迁变成恒星残骸时，木星和土星会发生什么转变？生命可以持续，尽管这些大行星或许会离太阳越来越远。
艺人以各异的方式落幕自己的生命。一些以超新星的形式终结，这种灾难性的爆炸会摧毁任何轨道上的行星，乃至使数光年外的行星绝育。但只有大品质恒星才会这样爆炸。
我们的太阳没有大到足以爆炸变成超新星。相反，朋友圈生活哲理，评论区吵翻了它将身为红巨星度过一段时间。红巨星阶段发生在恒星耗尽氢来开展核聚变的时候。这是一个繁琐的过程，天文学家仍在奋斗理解。但是红巨星向太空中释放出一层层物质，这些物质被照亮成行星状星云。最后，红巨星不复存在，只有一颗微小但密度极高的白矮星存在于所有被驱逐物质的中间。
探究人员觉得一些白矮星周围有碎片盘，从中可以形成新一代的行星。但探究人员也想得知，当恒星从主序星过渡到红巨星再到白矮星时，一些行星是否能够存活下来。
太空望远镜科学探究所、深夜独家考研动态戈达德太空飞行中心和其他机构的探究人员察觉了似乎是两颗巨大的行星在两个各异的操控系统中围绕两颗白矮星管理。他们的探究名为“JWST直接取景两颗被金属污染的白矮星周围的候选巨行星图像”，当下已在arXiv上预印本首要作者是JWST项目副科学家苏珊·穆拉利。
理论思考表明，系外行星应该存在于白矮星周围。太阳系小行星带以外的外行星应该能够在恒星从主序星到红巨星再到白矮星的转变中幸存下来。但是当红巨星膨胀时，这个范围内的恒星将被它吞没。在我们的太阳系中，太阳或许会完全吞没或潮汐瓦解并摧毁水星、金星和地球。乃至或许是火星。

艺术家对红巨星的印象。当这些恒星失去品质时，它们会膨胀并或许包裹住距离太近的一文读懂固态硬盘盘点行星。致谢:uux.cn/美国全国航空航天局/沃尔特·费默
幸存下来的行星或许会离恒星更远，由于恒星在红巨星阶段会失去品质，引力减弱。
但难题是很难探测到白矮星周围的行星。尽管有针对性的奋斗，天文学家只察觉了几个行星品质的物体围绕白矮星管理。
就当下的状况来看，穆拉利和她的同仁已然在白矮星周围察觉了两颗候选行星。它们距离它们的恒星大约11.5和34.5天文单位，它们的恒星有53亿和16亿年的历史。假如行星和恒星一样古老，那么MIRI测光显示行星的品质是木星的1到7倍。它们或许是假阳性，但只有3000分之一的概率是这样。
作者写道:“假如得到证实，这些将是第一批直接成像的行星，它们在年龄和分离程度上都与我们太阳系中的巨行星相似，它们将证明像木星这样广泛分离的巨行星在恒星演化中幸存下来。”
假如探究人员是正确的，并且行星与恒星另外形成，这是我们对系外行星和它们所围绕的恒星的理解的一个重大飞跃。它还或许对任何或许围绕这些行星管理的卫星上的生命形成作用。
但这一察觉与白矮星的另一个难题有关:白矮星的金属性。
一些白矮星似乎被金属污染了，金属是比氢和氦重的元素。天文学家觉得这些金属来自小行星带中的小行星，被巨型行星扰动并送入白矮星。作者写道:“经由前方的MIRI成像证实这两颗候选行星将提供证据，直接将巨行星与白矮星中的金属污染联系起来。”
天文学家察觉，多达50%的具有氢大气层的孤立白矮星在其光球（恒星的表层）中含有金属。这些白矮星一定在积极地从周围生态中吸积金属。这些金属的首选来源是小行星和彗星。
“在这种状况下，从红巨星阶段幸存下来的行星有时会扰乱小行星和彗星的轨道，这些小行星和彗星接着落入WD，”作者写道。

这位艺术家的插图显示岩石碎片被拉向一颗白矮星。天文学家觉得，在WD的洛希极限内，巨行星会干扰小行星和彗星等较小的天体。它们被摧毁了，碎片被带到了恒星的表面。致谢:uux.cn/美国全国航空航天局、欧空局、约瑟夫·奥姆斯特德
天文学家一直在奋斗寻找WDs周围的行星。在白矮星周围寻找行星的首要方法不是很有效。开普勒和苔丝使用的凌日方法是无效的，由于WDs是如此微小和暗淡。另一种方法是径向速度法。它能感知恒星如何因行星的作用而摆动。它测量恒星光谱因摆动而发生的转变。但是，WDs的光谱差不多毫无特色，难以测试到径向转变。
但是如今我们有了JWST。
探究人员在他们的论文中写道:“JWST的红外能力提供了一个独特的机遇，可以直接对围绕附近WDs管理的木星品质的行星开展成像。”
只要行星离恒星足够远，JWST就足以在不使用日冕仪的状况下直接对小恒星周围的大型行星开展成像。穆拉利和她的同仁阐释说:“运用JWST超高的分辨率，有或许在不使用日冕仪的状况下，直接对距离附近WDs只有几个天文单位的行星开展成像。”
这项岗位的一若干是确定点源。在天文学中，点光源是单一的、可确认的光源。与之相对的是确认源或扩展源。探究人员必须确信他们在白矮星周围目睹的是点光源，在这种状况下最有或许是行星。他们写道:“我们预计这些光源会以点光源的形式呈现，在较长的波长下亮度会增多。”
以便确定他们目睹的是否是点源，天文学家使用了一种称为参考差分成像的过程。这是一个繁琐的过程，但基础上，它关乎到从图像中减去来源。它在寻找靠近恒星的行星时尤其有效。

探究中的这个数字阐释了一些察觉。每一排都是独立的白矮星和行星候选星。在顶行中，北部的大天体是与探究不相干的背景星系。探究人员对候选恒星和候选巨行星开展了减法和加法运算。鸣谢:uux.cn/穆拉利等人2024年
上图显示了该团队如何处理图像，减去白矮星和候选行星，并将行星确认为点源。作者写道:“在这两种状况下，候选对象都被彻底删除，这表明它本质上是点源的。”探究人员检查了四颗独立的白矮星，其中只有两颗有候选系外行星。
作者写道:“假如得到证实，这两颗候选行星提供了具体的观测证据，表明像木星这样的外部巨行星在低品质恒星的演化中幸存下来。”证实也将扶持25%-50%的白矮星拥有大型行星的想法。这是理解上的一大提升。
但不幸的是，这些结局无法回答另一个难题:大型行星是否负责将碎片送到白矮星表面？穆拉利和她的合著者写道:“但是，在没有进一步观察的状况下，对这些行星的证实不足以完全证实大品质巨行星是吸积的驱动力。”
这个难题的答案只能来自对更多白矮星的观测，尤其是对JWST的观测。期盼我们不用等太久。