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划重点

01天文学家在银河系中发现了一颗大小与地球相当、公转轨道约是地球两倍的类地行星，绕着一颗质量约为太阳一半的白矮星运行。

02该行星系统或许描绘了地球在数十亿年后将面临的命运，即在太阳变成白矮星的过程中经受住红巨星阶段的“考验”。

03为此，研究人员认为地球在大约80亿年后有可能绕着一颗白矮星运行。

04此外，新发现的行星系统为天文学家提供了研究无法通过传统方法观察和探测的恒星系统的新方法。

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在一项于近期发表在《自然·天文》杂志的研究中，天文学家在数千光年之外的银河系中，发现了一颗大小与地球相当、公转轨道约是地球两倍的类地行星，它围绕着一颗质量约为太阳一半的白矮星运行。

天文学家认为，这个遥远的行星系统或许描绘了我们的地球在数十亿年后将面临的命运：如果地球能像这颗类地行星一样，在太阳变成白矮星的过程中经受住红巨星阶段的“考验”，那么在大约80亿年后，地球就有可能绕着一颗白矮星运行。

天文学家发现了一颗遥远的类地行星，绕着白矮星旋转。（图/Adam Makarenko ）

遥远的行星系统

回到2020年，当时，一组天文学家在银河系核球附近，发现了一个行星系统。当时，这个遥远的行星系统从一颗更遥远的恒星前面经过，它的引力充当了一个透镜，将来自一颗背景的恒星的光放大了1000倍。这一微引力透镜事件由位于南半球的KMTNet所探测，因此被命名为KMT-2020-BLG-0414。被放大的背景恒星也位于银河系中，距离地球约25000光年。

当时，研究人员通过分析背景恒星在两个月时间内的光强变化，估算出这个行星系统中包含一颗质量约为太阳一半的恒星，一颗质量和地球相当的行星，以及一颗质量约为木星17倍的超大行星。这颗超大行星有可能是一颗褐矮星，褐矮星是“失败”的恒星，其质量仅略低于在核心点燃聚变所需的质量。

这些最初的分析结果显示，系统中的褐矮星有可能存在于两个位置：要么是在一个非常宽的轨道上，就像海王星（距太阳最远）的轨道一样，要么就在水星（距太阳最近）的轨道内。在水星轨道之内的巨行星或许乍听之下让人意外，但在太阳系之外，一类常见的、被称为热类木星的巨行星就有着非常小的公转轨道。

另外，当时的分析结果还表明，这个系统中的类地行星与宿主星的距离在1~2个天文单位之间，也就是大约是日地距离的1~2倍。但是，天文学家当时并不确定这颗恒星是什么类型的，因为它的光被远处放大的背景恒星和附近几颗其他恒星的光所掩盖。

宿主星的身份

2023年，为了确定这颗恒星的类型，加州大学伯克利分校的天文学家Keming Zhang与同事使用夏威夷的凯克望远镜Ⅱ更仔细地观测了这个微引力透镜系统。凯克望远镜II配备了自适应光学系统，能消除由大气造成的模糊。

由于这次新的观测是在透镜事件发生三年后才进行的，因此曾经被放大1000倍的背景恒星已经变得足够暗淡，所以如果这个行星系统的宿主星是像太阳这样的主序星，那么它应该很容易被看到。

（图/OGLE, CFHT, Keck Observatory）

然而，他们在两张不同的凯克图像中什么也没发现。在排除了其他所有可能的情况后，研究人员推断：这颗既暗淡又低质量的宿主星，只能是一颗白矮星！

这一发现也让研究人员确定了这个系统中的褐矮星的位置。研究人员表示，在得知这颗褐矮星围绕的是一颗恒星遗迹运行后，就大概率排除了它是一颗类热木星的可能。因为如果是的话，它应该已经被吞没了。

地球未来的命运

新发现的这个系统是一颗行星（可能是一颗与地球轨道相似的类地行星）在其宿主星的红巨星阶段幸存下来的例子。研究人员认为，对这个系统的描述，可能很符合我们对地球未来命运的预期。

当太阳膨胀成红巨星时，它会吞没水星和金星。这颗红巨星的外层最终会消散，留下一颗致密的白矮星，质量大约是太阳的一半，大小却比地球还小。如果那时地球还未被膨胀的太阳吞没，那么它将可能处在一个比现在大两倍的轨道上。（图/W. M. Keck Observatory/Adam Makarenko）

研究人员表示，新的发现凸显了微引力透镜能有效地研究那些无法通过传统方法（即凌星法或径向速度法）进行观察和探测的恒星系统。通过使用这种方法，他们将有望探索到一系列新的世界。

参考

#图片

封面图&首图：Adam Makarenko

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