研究人员利用SOFIA天文台数据揭示了一个被摧毁的行星系统

一旦一颗恒星演化到主序星阶段之外--这是恒星演化的最长阶段，在此期间，恒星核心的核聚变产生的辐射被引力所平衡--它可能拥有的任何行星系统的命运就是一个谜。天文学家通常不知道在这一点之后行星会发生什么，或者它们是否能够生存。

WD 2226-210的光谱能量分布叠加在哈勃太空望远镜的螺旋星云图像上。该图结合了光学、红外和毫米级光度计，Spitzer中红外光谱，以及来自WISE、Spitzer、SOFIA、Herschel和ALMA的上限。白矮星光球的模型（实心）和红外过量显示了与数据探测（圆圈）和上限（三角形）的良好拟合。螺旋状星云。资料来源：NOIRLab；SED资料来源：J. P. Marshall。

在最近发表在《天文学杂志》上的一篇论文中，研究人员利用来自平流层红外天文台（SOFIA）和阿塔卡马大型毫米/亚毫米阵列（ALMA）的新数据，以及来自斯皮策太空望远镜和赫歇尔太空观测站的档案数据来研究螺旋状星云。这些观测为这些行星残骸的命运提供了一个潜在的解释。

消除的过程和破坏性的起源

螺旋星云是一个古老的行星状星云--在其主序生命结束后，从其宿主恒星中喷射出来的膨胀、发光的气体。这个星云的中心有一颗非常年轻的白矮星，但是这个中心白矮星很特别。它发出的红外辐射比预期的要多。为了回答这种多余的辐射来自哪里的问题，天文学家们首先确定了它不可能来自哪里。

行星体之间的碰撞--由恒星周围的行星系统产生时留下的宇宙尘埃形成的小型固体物体可以产生这种类型的多余辐射，但是SOFIA和ALMA未能看到这种物体存在所需的大型尘埃颗粒，排除了一种选择。天文学家们也没有发现任何一氧化碳或一氧化硅分子的特征，这些气体盘可能围绕着像螺旋星云这样的天体之前的进化中的后主序恒星系统，排除了另一种潜在的解释。

不同的证据对发射源的大小、结构和轨道有严格的限制，并最终共同确定了同一个罪魁祸首：尘埃--来自在星云形成过程中被摧毁的成熟的行星--返回到其内部区域。

论文第一作者、台湾中央研究院研究员乔纳森-马歇尔说："在拼凑过量发射的大小和形状，以及这些属性对白矮星环境中的尘埃颗粒的推断时，我们得出结论，一个被破坏的行星系统是对螺旋星云的红外过量是如何产生和维持这一问题的最佳解决方案。"

一旦他们意识到前行星系统的残余物是红外辐射的起源，他们就计算出需要有多少颗粒返回螺旋星云的中心来解释这种辐射：保守地说，在行星星云10万年的寿命中，大约有5亿颗粒。

SOFIA天文台在其中所起的作用

SOFIA的能力正好落在了之前的Spitzer和Herschel观测之间的空白处，使该小组能够了解尘埃的形状和亮度，并提高了对其扩散范围的分辨率。

马歇尔说："这个缺口就在我们预计尘埃排放达到峰值的地方。"确定尘埃发射的形状对于约束产生该发射的尘埃颗粒的属性至关重要，所以SOFIA的观测有助于完善我们的理解。"

尽管研究人员没有计划对螺旋星云进行任何特别的后续观测，但这项研究是一项更大的努力中的一部分，即利用观测来了解一旦行星系统进化到主序之后会发生什么。该小组希望使用类似的技术来研究其他晚期的恒星。