引力波能帮我们寻找白矮星周围的奇特行星？

一个围绕白矮星运行的太阳系外行星的艺术草图，周围环绕着一个碎片盘。

欧洲正在计划一项未来的任务，探测太空中的引力波，这将有助于科学家找到像科幻电影《银河系漫游指南》中的那些奇怪的行星。

在过去的几年里，借助引力波信号，人类发现了几对黑洞的存在。不久，人们可能会发现围绕着双白矮星系统运行的行星。白矮星是中等质量恒星生命末期的状态。一颗在两颗恒星进化中幸存下来的行星一定非常非常古老。在这种情况下，两个主要的序列星进化成了两个白矮星，这将需要很长时间。

然而，为了实现这一目标，未来将需要更先进的探索任务，如正在开发的欧洲“激光干扰空间天线”项目。由于引力波探测器比电磁波探测器能观测到更远的宇宙深处，LISA也许能探测到远至银河系的行星。

LISA计划在21世纪30年代推出。像这样的引力波探测器主要用来探测宇宙中成对致密天体产生的引力波信号。这种双星系统包括一个双白矮星系统。当一颗太阳大小的恒星接近死亡时，它将变成白矮星，不再能够产生内部核聚变反应。它会逐渐冷却并死亡。

用光学方法或其他电磁波探测方法探测这种温度较低的恒星更困难，但探测它们周围隐藏的行星更像是天方夜谭。到目前为止，科学家们只在白矮星周围发现了一颗行星，或者他们正在使用间接观测方法。

了解白矮星周围有多少行星可以存活，对于我们理解行星系统的未来进化至关重要。LISA探测器将帮助科学家做到这一点。研究表明，如果这样的行星真的存在，LISA应该能够发现数百颗新的系外行星。

在过去的30年里，天文学家已经探测到4000多颗系外行星。真正的突破来自美国宇航局的开普勒太空望远镜，它借助于“中转方法”识别了大量的外行星目标。所谓的过渡方法是一种使用精确测光的技术，当行星以视线方向从观测到的恒星前面经过时，恒星的亮度会略微降低，从而让科学家能够逆转行星的存在。

引力波技术将以类似的方式用于探测系外行星。简而言之，一对白矮星相互环绕产生的引力波信号不同于一个有行星环绕的双白矮星系统产生的引力波信号。研究这些信号可以粗略估计隐藏的第三个目标(行星体)的质量。

同时，只要距离不太远，电磁波探测方法就可以提供数据补充，尽管光波波段不能直接观察行星。理论上，LISA将能够探测到质量仅为地球50倍的系外行星。

此外，Tamagnini还指出，如果一颗白矮星周围存在行星，也会产生引力波信号，但这种信号太弱，LISA或其他计划中的探测器在不久的将来无法探测到。

与电磁波探测不同，引力波探测器可以穿透雾。LISA可以穿透银河系的中心区域，探测到银河系另一边的信号，甚至是来自附近其他星系内部的信号，比如大麦哲伦星云和小麦哲伦星云。

恒星生命的终结

在接下来的50亿年左右，我们的太阳将逐渐膨胀成一个巨大的红巨星，然后慢慢下降，成为一颗白矮星。在这个过程中，水星和金星(它们的轨道位于最内侧)将被摧毁，而地球的轨道将与这颗巨大膨胀的垂死恒星相撞，其命运无法预测。然而，火星和更靠外的行星通常是安全的，它们将继续围绕太阳运行。

此外，一个行星系统的死亡可能意味着另一个新行星系统的重生。目前的研究表明，被摧毁的世界产生的大量碎片，如太阳膨胀时被摧毁的水星和金星碎片，最终将围绕恒星死亡后留下的白矮星运行。一种理论认为，在这种情况下，碎片将逐渐在白矮星的轨道上形成第二代行星，如果复活行星的质量足够大，它们将被LISA和其他未来的引力波信号探测设备探测到。

如果系统中再增加一颗白矮星，那么这个星球的命运将变得不那么确定。科学家已经观察到这颗行星的残骸至少围绕着一个双白矮星系统，这至少表明这颗行星可以存在于围绕着双白矮星的轨道上。

然而，在LISA发射之前，科学家们无法确定双白矮星系统周围是否有行星，是少数情况还是普通情况，或者是两者之间的情况。然而，如果这种情况真的存在，LISA的发现将有助于科学家们改进他们对太阳系诞生和死亡的模型，我们将见证一个之前未知状态的行星进化阶段。如果这种情况不存在，它也会向研究行星系统进化的科学家发送许多重要信息。

然而，如果科学家真的发现了双白矮星系统周围的行星，那就像是《银河系漫游指南》中情节的复制品。在这部小说(电影)中，有一颗名为麦格拉西亚的行星，它围绕着两颗分别名为苏利亚尼斯和拉姆的恒星运行。作者在书中描述了这两颗恒星发出的光是白色的，可能是两个白矮星。

引力波可能不是生命、宇宙和所有事物的最终答案。但最终，它可能会帮助我们找到麦格拉西亚行星。

原标题“探测未来的空间引力波:寻找白矮星双星周围的奇怪行星”