白矮星光谱中藏有行星讯息

白矮星是低质量恒星燃烧完核心的氢所残留下的碳氧核心，然而光谱观测发现其大气多是由氢和氦组成。 此差异主要因其表面重力较大，产生分层效应（较重的元素沉淀较快）较明显，比氦重的元素在很短时间（和冷却时间相比）内就沉淀，使得大气多是由氢和氦组成。 大气虽然占白矮星质量不超过1%，但是其透明度会影响其冷却时间。

白矮星的光谱分类是由D加上根据贡献谱线主要特征元素的描述，例如DB分类的白矮星光谱中主要有氦的谱线。 约有25~50%的白矮星大气有金属存在，研究发现其来自受其潮汐力扯散的行星碎片，因吸积进入白矮星大气而形成。

分析带有金属谱线的白矮星光谱，是测量行星组成的有力工具之一，研究发现其组成多与类地行星相似。 科学家也在约75%的DB型白矮星中发现氢谱线，其来源还无法确定，可能来自演化成白矮星的恒星、吸积外部天体或星际介质，或从内部大气而来。 因有金属谱线的白矮星大气，含有氢谱线的比例较高，推测有些氢是来自吸积的行星碎片。

本研究使用威廉赫歇尔望远镜和凯克望远镜分析GD424白矮星，已知其氦大气中有金属及许多氢谱线。 研究人员拟合合成光谱、不同滤镜亮度和来自圭亚太空望远镜的视差以获得光谱，并借此推得GD424的物理性质，如温度约16560 K、质量约0.01倍太阳质量、大小约0.01太阳半径并估计其冷却时间约为2.15亿年。

亦从光谱中辨认出11种金属物质及其含量，科学家认为吸积事件处于增加或稳定状态，而被分解的行星碎片组成类似CI球粒陨石（碳质球粒陨石的一种）或地球。 白矮星大气中部分的氢是早期由富含水的行星碎片吸积而来。 （编译/陈姝蓉）

图说：上方显示白矮星的光谱，横轴为波长（单位为埃）纵轴为其强度。 右上角说明栏指出颜色代表不同元素的谱线，由上而下分别为氢（H）、氦（He）、氧（O）、镁（Mg）、硅（Si）、钙（Ca）。 可发现金属谱线较窄而氢氦谱线较宽。

数据源：Phys.org

本文由奇点天文作者上传并发布，奇点天文仅提供文章投稿展示，文章仅代表作者个人观点，不代表奇点天文立场。