僵尸恒星光环可以看出太阳系最终的结局

借助欧洲南方天文台的甚大望远镜（VLT，Very Large Telescope），一个国际天文学家团队清晰揭露出了一颗已经死亡的恒星与它周围的小行星之间致命相互作用所留下的残迹。这项研究也让我们有机会提前窥探久远未来太阳系的最终命运。

英国华威大学的博士生克里斯托弗·曼瑟（Chrisher Manser）领导的这个团队，利用VLT和其他天文台取得的观测数据，研究了一颗名为SDSS J1228+1040的白矮星）——确切地说，他们研究了这颗恒星遗骸周围已经碎裂的一颗小行星的遗迹。

研究团队对这颗白矮星及其周围物质发出的星光进行了长达12年的细致观测，从2003年一直持续到2015年。如此长期的观测是必须的，这样才能从多个不同的视角来观察这个系统。

这项研究的第一作者克里斯托弗·曼瑟解释说，“处理数据后我们得到的图像显示这些碎屑确实是盘状的，还揭示出了盘中的许多特征，这些都是我们无法通过一次观测就得到的。”

研究团队使用了一种名为多普勒层析成像（Doppler tomography）的技术，原理类似于医疗上检查身体时使用的断层扫描（即CT扫描）技术。这让他们第一次绘制出了那颗已经死亡的恒星周围，发光气体残迹的细致结构。

比太阳质量大出10倍以上的大恒星，在生命的尽头会遭遇一场剧烈的爆炸，在超新星爆发中粉身碎骨。不过，质量没那么大的恒星，却可以躲过这场爆炸。当太阳这样的恒星耗尽燃料而走到生命尽头的时候，它会膨胀成为红巨星，然后将外层物质抛入太空。最终，原本那颗恒星就只有高温致密的核心残存了下来，变成了一颗白矮星。

可是，这个恒星系统里的行星、小行星及其他天体能够从这样一场浩劫存活下来吗？会有什么东西留存下来？最新的观测有助于回答这些问题。

白矮星被气体物质盘包围，这种情况相当罕见，至今也只发现了7例。研究团队得出结论论为，是一颗小行星游走到了离白矮星太近的地方，被后者施加的强大潮汐力撕碎，从而形成了现在他们观测到的物质盘。

白矮星SDSS J1228+1040周围物质盘的形成方式，与太阳系里的土星光环十分类似。这张等比例对比图显示了两个光环系统的大小，尽管左边的白矮星本身只有土星直径的大约1/7，它的质量却是土星的2500多倍。

这个物质盘的形成方式，与太阳系里我们非常熟悉的土星光环类似。不过，白矮星SDSS J1228+1040的直径只有土星的大约1/7，质量却是土星的2500多倍。研究团队还发现，那颗白矮星和物质环之间的间隔也很不一样——整个土星及其光环都能够轻轻松松地摆放到两者之间的空隙里去。

新的这项长期研究，让科学家能够观察物质盘在白矮星极强引力场的作用下发生的进动。他们还发现，这个物质盘有点不太平衡，还没有变成圆形。

研究合作者鲍里斯·甘希克（Boris Gänsicke）说，“我们在2006年发现有碎屑盘环绕着那颗白矮星时，根本无法想象有朝一日能够在照片上看清这么多细节——虽然要12年的时间来观测，但这样的等待绝对是值得的。”

这颗白矮星周围的碎屑盘能够提供关键线索，去了解走到生命尽头的恒星周围的环境。这能够帮助天文学家了解发生在太阳系外行星系统中的此类过程，甚至预言大约70亿年后太阳行将死亡时太阳系的命运。