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藝術(shù)示意圖，圍繞白矮星運行的一顆系外行星，白矮星周圍包裹著一個殘骸物質(zhì)構(gòu)成的盤狀物
北京時間8月16日消息，歐洲正在策劃一項未來的空間探測引力波探測任務，這或?qū)椭茖W家們找到科幻小說(電影)《銀河系漫游指南》里的那種奇特行星。
在過去幾年間，借助引力波信號，人類已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了好幾對黑洞的存在，不久之后，人們也許就可以發(fā)現(xiàn)那些圍繞雙白矮星系統(tǒng)運行的行星，白矮星是中等質(zhì)量恒星在生命終結(jié)階段的狀態(tài)，一顆從兩顆恒星的演化歷程中幸存下來的行星，必定是非常非常古老的，在這樣的情況下，兩顆主序星已然演化成為兩顆白矮星，這將需要非常非常久遠的時間。
但是要做到這一點，將需要未來更加先進的探測任務，比如歐洲發(fā)展中的“激光干涉空間天線”(LISA)項目。由于引力波探測器相比電磁波探測可以觀察到更遠的宇宙深處，LISA或許將可以檢測到遠在銀河系之外的行星。
LISA計劃在2030年代發(fā)射升空，類似這樣的引力波探測器主要用于探測宇宙中致密天體對所產(chǎn)生的引力波信號。這樣的雙星系統(tǒng)包括雙白矮星系統(tǒng)，類似太陽這樣大小的恒星在接近死亡時，就將成為一顆白矮星，不再能夠產(chǎn)生內(nèi)部的核聚變反應，它將逐漸冷卻和死去。
這類溫度較低的恒星，如果使用光學手段，或者其他電磁波段的探測手段要實現(xiàn)探測難度比較大，而要想探測到它們身邊隱匿的行星，則更像是天方夜譚，到目前為止，科學家們只在白矮星周圍發(fā)現(xiàn)過一顆行星，還是使用的非直接觀測手段。
了解有多少行星可以在白矮星周圍幸存下來，對于我們了解行星系統(tǒng)的未來演化歷程十分關(guān)鍵，LISA探測器將幫助科學家們做到這一點研究顯示，如果這樣的行星真的存在，那么LISA應該可以發(fā)現(xiàn)數(shù)百顆新的系外行星。
在過去30年里，天文學家們已經(jīng)探測到超過4000顆系外行星，這其中真正的突破來自NASA發(fā)射的“開普勒”空間望遠鏡，借助“凌星法”，開普勒望遠鏡識別出大量的系外行星目標。所謂凌星法，就是通過精密測光，發(fā)現(xiàn)由于行星在視線方向上，從被觀測恒星的前方經(jīng)過，從而導致恒星亮度出現(xiàn)輕微下降，從而讓科學家們反推出行星存在的技術(shù)。
而利用引力波技術(shù)對系外行星進行探測，也將是類似的方式。簡單說，一對相互繞轉(zhuǎn)的白矮星，其產(chǎn)生的引力波信號，與周圍有行星圍繞運行的雙白矮星系統(tǒng)產(chǎn)生的引力波信號是有差異的，對這樣的信號開展研究，將可以粗略估算出隱藏的第三個目標(行星體)的質(zhì)量大小。
與此同時，只要距離不太遠，電磁波段的探測手段則可以提供一種數(shù)據(jù)補充，盡管光學波段無法直接觀測到行星體。理論上，LISA將可以檢測到質(zhì)量僅有50倍地球大小的系外行星。
此外，塔馬尼尼也指出，單個的白矮星周圍如果存在行星，也會產(chǎn)生引力波信號，但這樣的信號太弱，并非LISA或者近期其他計劃中的探測器可以檢測的范圍。
與電磁波段的檢測不同，引力波探測器可以穿透迷霧，LISA可以穿越銀河系的中心區(qū)域，檢測到銀河系另一側(cè)的信號，甚至是來自周遭其他星系內(nèi)部的信號，比如大小麥哲倫星云。
恒星的生命終點
在未來大約50億年之后，我們的太陽將會逐漸膨脹成為一顆巨大的紅巨星，隨后慢慢衰亡，成為一顆白矮星，這一過程中，軌道位于最內(nèi)側(cè)的水星和金星將會被摧毀，而地球的軌道將貼著這個巨大的膨脹的瀕死恒星運行，命運難測，但火星和更加外側(cè)的行星大體上可以確定將是安全的，它們將繼續(xù)圍繞太陽運行。
除此之外，一個行星系統(tǒng)的死亡將可能意味著另一個新的行星系統(tǒng)的新生。目前的研究顯示，一個被摧毀的世界產(chǎn)生的大量碎屑物，比如以太陽系為例，當太陽膨脹時被摧毀的水星和金星的殘骸碎屑物，最終將會圍繞著恒星死亡后殘留下來的白矮星運行。有一種理論認為，此后在這樣的情況下，這些碎屑物將會在白矮星軌道上逐漸形成第二代的行星體，而如果這些浴火重生的行星體質(zhì)量足夠巨大，那么它們將可以被LISA和其他未來的引力波信號探測設(shè)備檢測到。
當如果向這個系統(tǒng)中再多加入一顆白矮星，那么此時這顆行星的命運就將變得不再那么確定，科學家們至少已經(jīng)在一個雙白矮星系統(tǒng)周圍觀察到行星體殘骸，這至少表明，行星是可以存在于雙白矮星周圍的軌道上的。
但直到LISA發(fā)射為止，科學家們無法確定圍繞雙白矮星系統(tǒng)存在行星，到底是少數(shù)情況還是常見情況，又或是介于兩者之間，但如果這樣的情況的確存在，那么LISA的發(fā)現(xiàn)將幫助科學家們改進他們關(guān)于太陽系的誕生以及死亡的相關(guān)模型，我們將會目睹一個此前一直處于未知狀態(tài)的行星演化階段，而如果這樣的情況不存在，那么這同樣將向研究行星系統(tǒng)演化的科學家們傳遞很多重要信息。
而如果到時候科學家們果真在雙白矮星系統(tǒng)周圍發(fā)現(xiàn)行星，那么這簡直就像是《銀河系漫游指南》里面的情節(jié)翻版。在這部小說(電影)中，有一個行星叫做Magrathea，它圍繞兩顆恒星運行，這兩顆恒星分別名叫Soulianis 和 Rahm。作者在書中描述這兩顆恒星發(fā)出的光是白色的，這或許是兩顆白矮星。
引力波或許并非是有關(guān)生命，宇宙和萬物的終極答案。但最終，它或許將幫助我們找到行星Magrathea。(晨風)
