天文学家发现垂死恒星吞噬行星

像太阳这样的恒星耗尽氢燃料后，会逐渐冷却并膨胀，演变成红巨星。预计太阳将在约50亿年后进入这一剧烈阶段。这项发表在《皇家天文学会月刊》上的研究，分析了近50万颗刚进入“主序后”演化阶段的恒星。

### 寻找演化中恒星周围的行星
研究团队发现了130颗行星及潜在行星候选体（即仍需确认），它们绕这些老化恒星近距离运行，其中33颗是此前从未发现的新候选体。他们发现，在那些已经膨胀冷却到足以成为红巨星的恒星（即主序后演化更后期的恒星）周围，这类行星要少见得多。这种模式表明，许多这样的行星可能已经被摧毁。

### 行星毁灭的证据
首席作者爱德华·布莱恩特博士（伦敦大学学院穆拉德空间科学实验室及华威大学）解释道：“这有力地证明，当恒星脱离主序星阶段后，会迅速导致行星螺旋坠入其中并被摧毁。这一话题在理论和争论中存在已久，但现在我们可以直接观察到这种影响，并在大量恒星样本中对其进行测量。”
“我们曾预期会观察到这种效应，但仍惊讶于这些恒星吞噬近轨道行星的效率之高。”
布莱恩特博士表示，这种毁灭是通过一种被称为潮汐相互作用的强大引力作用发生的。随着恒星不断膨胀，这种引力作用会增强。“就像月球对地球海洋的引力产生潮汐一样，行星也会对恒星产生引力拉扯，”他说，“这些相互作用会使行星减速，导致其轨道收缩，使其向内螺旋运动，直至解体或坠入恒星。”

### 对太阳系的意义
合著者文森特·范·埃伦博士（伦敦大学学院穆拉德空间科学实验室）补充了看法：“在几十亿年后，我们的太阳也会膨胀成为红巨星。届时，太阳系的行星能幸存吗？我们发现，在某些情况下行星无法幸存。”
“地球肯定比我们研究中的那些巨行星更安全，后者离它们的恒星近得多。但我们只研究了主序后阶段的早期部分，即最初的一两百万年——这些恒星还有很长的演化之路要走。”
“与我们研究中消失的巨行星不同，地球本身或许能在太阳的红巨星阶段幸存下来，但地球上的生命很可能无法存活。”

### 研究方法
为开展这项研究，团队利用了美国国家航空航天局（NASA）的凌日系外行星勘测卫星（TESS）的数据。他们使用一种算法来识别由行星从恒星前方经过时引起的微小、重复的星光减弱现象。研究重点是具有短轨道周期（即绕恒星一周不超过12天）的巨行星。
研究人员从超过15,000个可能的信号入手，通过严格检查排除了假阳性信号，最终将名单缩小到130颗已确认或候选行星。其中48颗是已知行星，49颗是已知的待确认候选体，33颗则是全新发现。

### 老年恒星周围行星更少
研究人员发现，演化更后期的恒星拥有近轨道巨行星的可能性显著更低。总体出现率仅为0.28%，其中较年轻的主序后恒星出现率较高（0.35%），与主序星相当。而演化最后期的恒星——即被归类为红巨星的恒星——出现率骤降至0.11%（在这项分析中，130颗已发现行星中最小的12颗被排除在外）。

利用TESS数据，天文学家可以估算行星的大小（半径）。要确认这些天体是真正的行星，还是低质量恒星或褐矮星（即“失败的恒星”，从未发生核聚变），必须确定它们的质量。
这通过测量行星引力对宿主恒星运动造成的微小变化来实现。这些“恒星晃动”使科学家能够推断行星的质量。
布莱恩特博士补充道：“一旦我们获得这些行星的质量数据，将有助于我们准确理解是什么导致这些行星螺旋坠入恒星并被摧毁。”

这项研究得到了英国科学与技术设施委员会（STFC）的支持。