文章插图
艺术图表 ， 一颗围绕白矮星运行的系外行星 ， 周围环绕着一个碎片盘 。
据新浪科技(晨风):欧洲正在计划一项未来引力波探测任务空 ， 该任务可能有助于科学家找到科幻小说(电影)《银河系漫游指南》中的奇异星球 。
在过去的几年里 ， 借助引力波信号 ， 人类已经发现了几对黑洞的存在 。不久 ， 人们可能会发现那些围绕双白矮星系统运行的行星 。白矮星是中等质量恒星生命末期的状态 。在两颗恒星的演化中幸存下来的行星一定非常非常古老 。在这样的情况下 ， 两颗主序星演化成两颗白矮星 ， 需要非常非常长的时间 。
但要做到这一点 ， 未来还需要更先进的探测任务 ， 比如欧洲的“激光干涉空互天线”(LISA)项目 。由于引力波探测器比电磁波探测器能观测到更深的宇宙 ， LISA或许能探测到远在银河系之外的行星 。
LISA计划在2030年代推出L 空 。像这种引力波探测器主要用于探测宇宙中致密天体产生的引力波信号 。这样的双星系统包括一个双白矮星系统 。当太阳大小的恒星接近死亡时 ， 就会变成白矮星 ， 不再能够产生内部核聚变反应 ， 逐渐冷却死亡 。
这种温度较低的恒星 ， 如果用光学手段或者其他电磁波探测手段是很难探测到的 ， 但要探测到其周围隐藏的行星更像是天方夜谭 。到目前为止 ， 科学家只在一颗白矮星周围发现了一颗行星 ， 而且他们还在使用间接观测手段 。
了解白矮星周围有多少行星可以存活 ， 对于我们理解行星系统未来的演化至关重要 。LISA探测器将帮助科学家们做到这一点 。研究表明 ， 如果这样的行星真的存在 ， LISA应该可以发现数百颗新的系外行星 。
在过去的30年里 ， 天文学家已经探测到了4000多颗系外行星 ， 其中真正的突破来自于美国宇航局发射的开普勒空望远镜 。借助“凌日法” ， 开普勒望远镜确定了大量系外行星目标 。所谓凌日法 ， 通过精确的测光 ， 发现恒星的亮度略有下降 ， 是因为行星在视线方向上从被观测恒星的前方经过 ， 从而让科学家们可以反推行星存在的技术 。
使用引力波技术探测系外行星将是一种类似的方式 。简单来说 ， 一对白矮星相互环绕产生的引力波信号不同于行星环绕的双白矮星系统产生的引力波信号 。通过研究这样的信号 ， 我们可以大致估算出隐藏的第三个目标(行星体)的质量 。
同时 ， 只要距离不是太远 ， 电磁波段的探测手段可以提供一个数据补充 ， 虽然在光学波段无法直接观测到行星体 。理论上 ， LISA将能够探测到质量仅为地球50倍的系外行星 。
此外 ， 塔马格尼尼还指出 ， 如果单个白矮星周围存在行星 ， 也会产生引力波信号 ， 但这样的信号太弱 ， 在不久的将来无法被LISA或其他探测器探测到 。
与电磁波的探测不同 ， 引力波探测器可以穿透雾 。LISA可以穿越银河系中心区域 ， 探测到来自银河系另一侧的信号 ， 甚至是来自周围其他星系内部的信号 ， 比如大麦哲伦星云和小麦哲伦星云 。
明星生命的终结
在未来大约50亿年后 ， 我们的太阳将逐渐膨胀成一颗巨大的红巨星 ， 然后慢慢衰退 ， 成为一颗白矮星 。在这个过程中 ， 轨道位于最内侧的水星和金星将被摧毁 ， 而地球轨道将围绕这颗巨大的膨胀垂死恒星运行 ， 命运难料 。但是火星和外行星通常肯定是安全的 ， 它们将继续围绕太阳运行 。
此外 ， 一个行星系统的死亡可能意味着另一个新的行星系统的重生 。目前的研究表明 ， 一个毁灭的世界产生的大量碎片 ， 如太阳系中太阳膨胀时毁灭的水星和金星的碎片 ， 最终将围绕恒星死亡后留下的白矮星运行 。有一种理论认为 ， 在这样的情况下 ， 这些碎片将在白矮星的轨道上逐渐形成第二代行星体 ， 如果这些重生的行星体质量足够巨大 ， 将被LISA和其他未来的引力波信号探测设备探测到 。
如果这个系统中再增加一颗白矮星 ， 那么这个星球的命运在此时将变得不那么确定 。科学家观测到了至少一个双白矮星系统周围的行星体残骸 ， 这至少表明该行星可以存在于双白矮星周围的轨道中 。
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