云南大学物理与天文学院钱声帮教授团队近日在美国《国家科学院学报》发表论文,宣布发现三颗本该被恒星吞噬、却“活”下来的系外行星,颠覆了此前认知。
按经典恒星演化理论,像太阳这样的恒星耗尽核心氢燃料后会急剧膨胀为红巨星,体积可膨胀到几十万至几百万倍,靠得近的行星要么被外层大气吞没,要么在引力潮汐作用下逐渐坠入恒星。此后恒星收缩、进入核心氦燃烧阶段,成为红团簇巨星,因此在这类恒星附近发现近距离行星,一直是理论难以解释的现象。

研究团队利用凌日系外行星巡天卫星的观测数据,通过星震学方法分析三颗宿主星24Boo、HD12648、TYC4282-605-1亮度的细微变化,确认它们均已完成红巨星阶段的膨胀收缩、进入核心氦燃烧阶段;再借助恒星演化模型追溯其过去的膨胀范围并与现今轨道比较,发现三颗行星的轨道都落在理论吞噬区域内,却依然存在。其中牧夫座24号恒星周围的一颗行星约每30天绕恒星一周,轨道半径约为日地平均距离的18%,是目前已知距红团簇巨星最近的系外行星。
钱声帮表示,如果只发现一颗幸存行星,还可以用偶然事件来解释,但一次找到三颗说明这不是个例,背后可能存在某种共同的物理机制。研究认为,宿主星过去的双星相互作用或合并、吞噬内层行星后产生的轨道重塑等,都是待检验的可能路径。这也意味着,几十亿年后太阳进入红巨星阶段时,太阳系包括地球的远期命运,可能比经典理论的预言更加复杂。云南大学和中国科学院云南天文台等单位共同参与研究。





