太阳熄灭后，另一种生命将从废墟中崛起

白矮星周围可能存在“加长版”生命宜居带。

白矮星“飞马座IK B”（中）与其A级伴星“飞马座IK A”（左）及太阳（右）的对比图。该白矮星表面温度高达35500K。

RJ Hall

“降温是不可能降温的，100亿年内都不可能。”

以美国俄克拉荷马大学天文学家Manuel Barrientos为首的一个科研团队近日在一篇论文中宣称，他们发现太阳系附近0.6%至2.5%的白矮星存在显著的“延期降温（cooling delay）”现象，进而可为其周边的宜居带增加上百亿年的宜居期。

秘密隐藏在白矮星体内含量仅次于碳和氧的元素“氖22”身上。如果白矮星的氖22含量超过其总质量的2.5%，那么在白矮星内核晶体化的过程中，就会出现一种被称为“分馏（distillation）”的现象。

当固态晶体内的氖22含量低于周围液态物质，晶体就因为密度因为相对较小而向上浮动。这一过程能够释放出巨大的引力能，导致白矮星延期降温达100亿年之久。

氖22是在恒星内部形成的。在恒星的氦燃烧阶段，氮14会转化为氖22。这意味着最初碳、氮和氧丰度（亦即天文学家所谓的“金属丰度”）较高的恒星会留下氖22丰度较高的白矮星。

研究人员分析了太阳系附近500秒差距范围内大约4000颗恒星的高精度光谱数据，使用恒星演化模拟程序，对这些恒星中的每一颗，会在其白矮星后裔体内留下多少氖22进行了测算。

预测结果与欧空局盖亚探测器的观测数据高度吻合。盖亚探测器发现，似乎有大约6%的大质量白矮星在最长达100亿年的时间里停止了冷却。这一现象被研究人员戏称为“宇宙交通堵塞”。

更多的证据来自恒星的运动速度。这些白矮星的运动速度，似乎要比根据其表面年龄所作的预测快，表明它们的实际年龄要比根据它们亮度所作的推算结果大很多。而这可能正是它们已经暂停降温的证据。

最有趣的是，研究还揭示了一个清晰的星系白矮星分布模式。研究人员发现，根据银河系恒星族群综合模型，白矮星在银河系中心附近最为常见，每2千秒差距占比7.6%。而随着向外围推进，白矮星的数量逐渐变少——在距离银心8千至1万秒差距处，白矮星的数量占比仅为1%。

这样的梯度变化反映了银河系的化学特征，表明能够产生富氖白矮星的恒星大多聚集在靠近银河系中心的区域，因而白矮星的长期宜居带在银河系内侧也应当最为普遍。

该研究在天体生物学领域具有深远意义。通常白矮星的生命宜居带维持时间只有30亿年左右。而发生氖分馏的白矮星，其宜居带维持时间远超预期，可以长达百亿年。且这些宜居带距离白矮星较远，潮汐力对在轨行星的破坏效应较弱。这些对于生命而言都是利好。

研究人员还认为，在对白矮星的观测统计中，可能会出现“幸存者偏差”。由于发生氖分馏的白矮星会因其能在较长时间范围内保持较高亮度，而更容易被注意到。因而统计中，它们可能会被过度呈现，从而导致大质量白矮星的数量异常庞大。

该研究改变了我们对宇宙中生命可能存在之处的认识。白矮星在天文学中象征着死亡和终结，但它们可能实际上也代表了某种长久稳定的宜居环境。

仅银河系就有上百亿白矮星，这些白矮星中又有相当一部分可能拥有“加长版”宜居带。这意味着宇宙为生命提供的机遇可能远超预测。也许生命的世外桃源就隐藏在死星周围的废墟中，近在眼前，而我们未能发现。

天狼星的伴星是一颗白矮星。

ESA / Hubble

白矮星（White Dwarf）是中小质量恒星演化到末期后，由其内核转化而成的一种特殊天体。它们不再进行核聚变，却依然拥有极高的温度和密度。白矮星会随着时间的推移缓慢冷却。太阳的内核在大约50亿年后也会变成白矮星。

参考 The Fraction of Distilled White Dwarfs with Long-Lived Habitable Zones https://arxiv.org/pdf/2508.12600

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