向死亡禁区跨出的一步——脉冲星的发现

类地行星穿行在死恒星“宇宙墓地”（外太空区域）中变得更奇怪

PSR B1257+12B是迄今发现的第一颗系外行星，它围绕一颗死亡的恒星运行，这颗恒星向它发射了强大的辐射。

(图片来源: 美国国家航天局系外行星目录)

新的发现表明，地球大小的行星可能比以前认为的更不可能在一些恒星生命结束时的剧烈环境中幸存下来。这意味着30年前在太阳系外发现的第一颗系外行星可能比我们预料的要奇怪得多。

天文学家亚历克斯·沃尔兹森和戴尔·弗雷尔于1992年发现了PSR B1257+12B行星，它的质量与地球相近，围绕着一种被称为脉冲星的奇特死恒星运行。之后，人们发现，这颗行星至少还有两个其他的世界。这些围绕脉冲星PSR B1257+12运行的其他行星也与太阳系的岩石世界大小相似。

然而，迄今为止对脉冲星及其行星进行的最大规模的研究表明，这些死亡的恒星很少有类似地球的同伴。这使得这个系统非常罕见，美国宇航局将其描述为创造PSR B1257+1的超新星之后的“墓地”。

而这个距离地球2300光年远的星系的环境没有可适宜人居住条件。其中心的脉冲星每6.22毫秒旋转一次，即每秒旋转161次，地球向其行星发射一束强烈的致命辐射，并可以探测到。

这颗脉冲星的绰号“巫妖”也就不足为奇了，巫妖是传说中强大而邪恶的不死生物。

英国焦德雷尔邦克天文台的研究人员在过去50年里对800颗脉冲星进行了调查，结果显示，只有0.5%的脉冲星拥有与地球质量相近的行星。研究结果发表在《皇家天文学会月刊》上。

这一发现加深了行星如何在脉冲星周围生存的谜团。脉冲星和所有中子星一样，是在大质量恒星达到核聚变结束、支持它们抵抗引力坍缩的外部压力停止时形成的。

由此产生的坍缩引发了巨大的超新星爆炸，其威力往往足以超过所在星系中的每一颗恒星。最终，这留下了一颗质量与太阳相似的中子星，其半径与地球上一座城市的半径相似。中子星由宇宙中已知密度最大的物质组成：仅一茶匙的物质就有8万亿磅(3.6万亿公斤)重。

脉冲星是一种特殊类型的中子星，由于快速旋转和强大的磁场，它会发出明亮的电磁波束辐射。

“(脉冲星)每次旋转时都会产生席卷地球的信号，堪比宇宙灯塔，”曼彻斯特大学博士生尤利亚娜-卡梅利亚尼图在一份声明中说。“这些信号可以被射电望在、远镜捕捉到，并转化为许多惊人的科学。”

虽然许多脉冲星被发现拥有与太阳系中任何东西都不同的奇异世界，但脉冲星诞生及其持续存在的剧烈环境似乎使它们周围不太可能形成类地行星。

一颗脉冲星用致命的辐射轰击一个类地世界。

(图片来源:美国国家航天局、加利福尼亚大学喷气推进实验室/赫特)

尼图是曼彻斯特大学天文学家团队的一员，他们对脉冲星周围的行星进行了迄今为止最大规模的搜索，重点关注质量高达地球100倍的行星，轨道周期在20天到17年之间。

他们对这样的世界进行了10次潜在的探测，最有可能拥有这种性质的系外行星的系统是PSR J2007+3120。研究小组认为，这颗脉冲星距离地球17000光年，可能拥有两颗质量是地球几倍的行星，轨道周期分别在1.9年到3.6年左右。

天文学家没有找到足够的信息来说明脉冲星周围的行星具有相近的质量和轨道周期，它们还有其他共同点：所研究的脉冲星周围的系外行星似乎具有高度椭圆的轨道，不同于太阳系中行星的近圆形轨道。

这可能表明，无论脉冲星周围的行星如何形成，这些过程与导致太阳系行星形成的机制不同。

“脉冲星是非常有趣和奇特的物体。就在30年前，第一颗太阳系外行星在脉冲星周围被发现，但尚不明白这些行星是如何在极端的条件下形成和生存的，”尼图在一份声明中说。“找出它们，了解它们的特征是实现这一目标的关键一步。”

这项研究将于7月12日在国家天文学会议(NAM 2022)上发表。

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By: Robert Lea

FY:jane

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