恆星死了,才生出行星?哈伯 1999 年的舊資料,藏著一顆「第二代行星」

jeffplay
2026.10.15 · 約 6 分鐘閱讀
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內容簡介 SUMMARY

2026 年 10 月 5 日發表在《Nature Astronomy》的研究指出,距離地球約 270 光年的白矮星 HS 0209+0832,大氣中含有大量的鈮、銅、鋅等比鐵更重的元素。這種組成符合恆星臨死前拋出的物質。研究團隊推測,這些物質來自一顆由恆星「遺骸」重新聚成的行星。不過這顆行星還沒有被直接看到,目前仍是候選者。

一份放了 27 年的資料

1999 年,哈伯太空望遠鏡對一顆白矮星拍下紫外線光譜。光譜裡有大約 100 條吸收線,當時沒有人認得出來。這份資料就這樣在檔案庫裡放了二十幾年。

直到英國華威大學的博士生 Jamie Williams 帶著更新的化學資料庫回頭比對,才發現許多神祕的訊號,都和同一個元素吻合:鈮。

圖說鈮。|來源:wiki

什麼是「第二代行星」?

我們知道的行星,包括地球,幾乎都是「第一代行星」:恆星誕生時,周圍剩下的氣體和塵埃聚集起來,形成行星。

第二代行星的順序剛好相反。恆星走到生命盡頭時,會把外層物質拋到太空中。如果其中一部分在周圍形成圓盤,又重新聚集起來,就可能在恆星死後才誕生一顆新的行星。

科學家在十多年前就從理論上預測過這種行星,但一直沒有找到實例。

找到的線索:一種很少見的元素組成

研究團隊在這顆白矮星的光譜中辨認出鋅、銅和鈮等元素,其中鈮的含量比太陽高出一千倍以上。這是第一次在白矮星的光譜中辨認出鈮。NASA 已退役的 FUSE 衛星資料,也出現同樣強烈的鈮訊號。

為什麼鈮這麼關鍵?鈮主要是透過「慢速中子捕獲過程」產生的,這種核反應發生在類太陽恆星的晚年,也就是天文學上所說的「漸近巨星分支」階段。

名詞解釋 KEY CONCEPT

漸近巨星分支(Asymptotic Giant Branch,簡稱 AGB)

漸近巨星分支是恆星演化晚期的一個階段。當一顆質量約為太陽 0.8~8 倍的恆星,逐漸耗盡核心中的氦燃料後,便可能進入這個階段。

這時候,恆星的核心主要由碳和氧組成,外圍則有氫與氦持續進行核融合。恆星會大幅膨脹,表面溫度降低,成為一顆體積龐大、亮度很高的紅巨星。在這個階段,恆星會透過強烈的恆星風,逐漸將外層氣體與塵埃釋放到太空中。這些物質也可能成為下一代恆星與行星形成的原料。

簡單來說,漸近巨星分支就是像太陽這類恆星,在生命接近尾聲時,膨脹成巨大紅色恆星,並逐漸將外層物質送回宇宙的階段。

研究團隊把這個組成拿去和其他白矮星周圍的岩石物質,以及太陽系的所有隕石比較,都找不到相符的對象。反過來說,它和垂死恆星拋出的物質很像。

看不到行星,怎麼知道它在那裡?

研究團隊的推論是:

  1. 這顆白矮星大約只有 500 萬歲,表面溫度約 3 萬 5000 度,會放出強烈的極紫外線。
  2. 這些輻射不斷剝除附近一顆行星的大氣。
  3. 被剝下來的物質落到白矮星表面,留下了鈮等元素的痕跡。

另一個線索來自 NASA 的 TESS 衛星。TESS 觀測這顆白矮星四個月,發現它的亮度大約每 4.4 天重複變化一次。

研究者提出兩種可能:第一是行星日夜兩面的溫差,第一是行星被蒸發的氣體拖出了一條像彗星一樣的尾巴。

如果真的有這顆行星,它的軌道距離白矮星大約只有 0.04 天文單位,比水星到太陽的距離還要近得多。研究者用接近木星大小的氣體巨行星來建立模型,但行星的實際大小和質量目前都還沒有被測量出來。

這項研究還沒有解決什麼?

  • 行星本身還沒被直接看到。 證據都是間接的:白矮星大氣的化學組成,加上亮度的週期變化。
  • 目前只是「候選者」。 論文標題用的就是 planet candidate。
  • 第一作者 Williams 表示,他認為行星是最合理的解釋,但還需要更多觀測確認。

太陽死後,也會生出新行星嗎?

太陽大約在 50 億年後膨脹成紅巨星,之後才會留下一顆白矮星。太陽系會不會也誕生第二代行星?研究團隊成員的看法並不完全一致:有研究者認為這項發現代表這種可能存在;Williams 本人則比較保守,認為目前對第二代行星的了解還不夠,無法回答這個問題。

一顆恆星的死亡,也許不一定是行星系統的終點。

FAQ 常見問題

第二代行星和一般行星有什麼不同?

一般行星在恆星誕生時形成;第二代行星則是由恆星死前拋出的物質重新聚集而成,化學組成也不同。

為什麼用 1999 年的舊資料?

當年光譜中約有 100 條吸收線無法辨認,這次研究者用更新的資料庫重新比對,才找出答案。

這顆行星確定存在嗎?

還沒有。目前是候選者,需要更多觀測確認。

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