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确认了行星存在,下一个问题是:它多大年纪?这比找它还难。
因为行星本身不发光,无法用光谱分析直接测年龄,只能靠“家族溯源”
——看它绕行的双星系统有多老。
脉冲星和白矮星的年龄,成了关键线索。
脉冲星是大质量恒星死亡后的“残骸”
,它的自转速度会逐渐减慢(像旋转的陀螺失去动力),通过测量当前转速和减慢速率,能反推它“出生”
的时间。
白矮星则是中小质量恒星的“灰烬”
,它的冷却速度像沙漏里的沙子,温度越低,年龄越大。
“这两位‘老人’的年龄差很有意思,”
陈默指着模拟图解释,“脉冲星约110亿岁,白矮星约120亿岁——说明它们不是同时诞生的。
白矮星先形成,后来捕获了另一颗恒星,形成了双星系统;而行星,很可能是在双星系统形成前就存在了,像‘前任留下的孩子’,被新家庭收养。”
最关键的突破来自2025年。
团队用“阿尔法磁谱仪三号”
分析了行星大气(通过脉冲星信号穿过行星时的微弱折射),发现了极少量的锂元素。
“锂元素在高温下会被破坏,”
李教授解释,“如果行星年龄小于50亿年,锂早就烧完了。
能检测到锂,说明它至少经历过宇宙早期的‘高温考验’——结合双星年龄,最终锁定127亿年。”
这个年龄意味着什么?陈默常打比方:“当玛土撒拉行星刚形成时,宇宙还处于‘青春期’,第一代恒星刚结束生命,把碳、氧这些‘生命积木’撒向太空。
它可能是宇宙中第一批‘吃’到这些积木的行星,见证了银河系从‘婴儿’到‘壮年’的全过程。”
三、“双星摇篮”
里的生存挑战:在脉冲与灰烬间起舞玛土撒拉行星的“童年”
,远比想象中艰难。
它绕行的psrb1620-26双星系统,是个充满“暴力美学”
的舞台。
脉冲星是其中最“暴躁”
的成员。
它原本是一颗质量是太阳8倍的蓝巨星,20亿年前因核心燃料耗尽发生超新星爆发,外层物质被炸飞,只留下一个直径20公里的致密内核(相当于把太阳压缩成一座城市),以每秒160圈的速度疯狂旋转。
它的磁场强到能把电子加速到接近光速,发射出覆盖无线电、x射线甚至伽马射线的“死亡光束”
——如果地球在它的光束扫过范围内,大气层会被瞬间剥离。
白矮星则安静得多。
它是另一颗类似太阳的恒星死后留下的“灰烬”
,体积和地球差不多,却有着太阳的质量,密度大到一块方糖大小就有1吨重。
它不再发光发热,只靠残留的热量发出微弱的白光,像宇宙里一盏将熄的油灯。
“玛土撒拉行星就像在‘地狱与天堂之间走钢丝’,”
陈默用全息模型演示,“它到脉冲星的距离约23天文单位(约34亿公里,比天王星到太阳还远),刚好处于‘脉冲星安全区’边缘;到白矮星的距离约05天文单位(约7500万公里),能感受到白矮星的微弱引力。
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