小行星圍繞白矮星運行。最初，矮星每個小行星都有一個圓形的恒星前進軌道。撞擊形成了一個偏心的污染碎片盤，有前進軌道（藍色）和后退軌道（橙色）。難題來源：uux.cn/Steven Burrows/Madigan Group/JILA
（神秘的饑餓解決金屬地球uux.cn）據JILA（Kenna Hughes Castleberry）：被稱為白矮星的死恒星，其質量與太陽相似，矮星但大小與地球相似。恒星它們在我們的污染星系中很常見，因為97%的難題恒星都是白矮星。當恒星到達生命的饑餓解決金屬盡頭時，它們的矮星核心坍塌成白矮星的致密球體，使我們的恒星星系看起來像一個空靈的墓地。
盡管它們普遍存在，污染但這些恒星殘余的難題化學組成多年來一直是天文學家的難題。在許多致密天體的表面存在著硅、鎂和鈣等重金屬元素，這是一個令人困惑的發現，違背了我們對恒星行為的預期。
JILA研究生Tatsuya Akiba解釋道：“我們知道，如果這些重金屬存在于白矮星的表面，那么白矮星的密度就足夠大，這些重金屬會很快向核心下沉。”。“所以，除非白矮星正在積極地吃東西，否則你不應該在白矮星的表面看到任何金屬。”
雖然白矮星可以吞噬附近的各種物體，如彗星或小行星（被稱為星子），但這一過程的復雜性尚未得到充分探索。然而，這種行為可能是解開白矮星金屬成分之謎的關鍵，有可能導致白矮星動力學的令人興奮的揭示。
在《天體物理雜志快報》的一篇新論文中報道的結果中，秋葉與JILA研究員、科羅拉多大學博爾德分校天體物理和行星科學教授Ann-Marie Madigan和本科生Selah McIntyre一起認為，他們已經找到了這些恒星僵尸吃掉附近星子的原因。通過計算機模擬，研究人員模擬了白矮星在形成過程中受到不對稱質量損失引起的“出生踢”，改變了它的運動和周圍任何物質的動力學。
在80%的測試中，研究人員觀察到，從撞擊開始，白矮星30至240 AU范圍內（對應太陽-海王星距離及更遠）的彗星和小行星的軌道變得細長并對齊。此外，大約40%的隨后被吃掉的星子來自反向旋轉（逆行）軌道。
研究人員還擴展了他們的模擬范圍，以檢查白矮星在1億年后的動力學。他們發現，白矮星附近的星子仍然有細長的軌道，并作為一個連貫的單元移動，這是前所未有的結果。
Madigan說：“我認為這是我們理論的獨特之處：我們可以解釋為什么吸積事件如此持久。”。“雖然其他機制可能解釋了最初的吸積事件，但我們對該事件的模擬表明了為什么它在數億年后仍會發生。”
這些結果解釋了為什么在白矮星表面發現重金屬，因為白矮星在其路徑上不斷消耗較小的物體。
這一切都與重力有關
由于馬迪根在JILA的研究小組專注于引力動力學，觀察白矮星周圍的引力似乎是研究的自然重點。
秋葉說：“模擬有助于我們了解不同天體物理物體的動力學。”。“所以，在這個模擬中，我們把一堆小行星和彗星扔到大得多的白矮星周圍，看看模擬是如何演變的，以及白矮星吃掉了這些小行星和彗星中的哪些。”
研究人員希望在未來的項目中將他們的模擬擴大到更大的規模，研究白矮星如何與更大的行星相互作用。
正如秋葉所闡述的，“其他研究表明，小行星和彗星這些小天體可能不是白矮星表面金屬污染的唯一來源。因此，白矮星可能會吃掉更大的東西，比如行星。”
發現更多關于太陽系形成的信息
這些新發現進一步揭示了更多關于白矮星形成的信息，這對于理解太陽系在數百萬年中的變化非常重要。它們也有助于揭示我們太陽系的起源和未來演變，揭示更多有關化學的信息。
Madigan說：“宇宙中絕大多數行星最終都會圍繞白矮星運行。”。“這些系統中有50%可能被它們的恒星吃掉，包括我們自己的太陽系。現在，我們有了一種機制來解釋為什么會發生這種情況。”
麥金太爾補充道：“星子可以讓我們深入了解太陽系以外的其他太陽系和行星組成。”。“白矮星不僅僅是一個觀察過去的鏡頭。它們也是一個觀察未來的鏡頭。”