Planetary Accretion Is Less Frequent in Wide Binaries: Evidence from Metal-Enriched White Dwarfs in DESI DR1
这项基于 DESI DR1 数据的数据研究表明，宽联星系统中所拥有的金属富集白矮星数量显著少于单星，这表明恒星的双星特性要么抑制了初始行星储库的形成，要么加速了行星物质的消耗。
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恒星很少是孤独的。在我们的银河系中，大约一半类太阳恒星都有伴星，它们在引力的宇宙之舞中彼此绕转。几十年来，天文学家一直想知道这种伴侣关系如何影响行星的诞生与生命。第二颗恒星的存在是会摧毁行星形成的育婴室，还是仅仅将它们推向不同的轨道？为了回答这个问题，科学家们转向研究行星系统的残骸：白矮星。当像太阳这样的恒星耗尽燃料并死亡时，就会留下这些致密且正在冷却的核心。如果发现一颗白矮星被钙或铁等重元素污染，这便是一个明确的信号，表明它最近吞噬了岩石碎片——即在恒星死亡后幸存下来的行星系统残留的建筑材料。通过研究这些受污染的恒星，研究人员可以追溯曾经绕其运行的行星的历史。
一支天文学家团队现在利用一项大规模的新型天空巡天调查，研究双星如何影响这一过程。他们专注于一类特定的白矮星：那些温度较低且大气层由氦主导的白矮星。在这些恒星中，吞噬行星的化学指纹更容易被察觉。研究人员求助于暗能量光谱仪（DESI），这是一个强大的机器人望远镜巡天项目，已经为数百万颗恒星捕捉到了详细的光谱。从这个庞大的数据集中，他们识别出数千颗冷却的白矮星，并将它们分为两组：单星白矮星，以及属于宽间距双星系统的白矮星（在这种系统中，伴星的轨道距离是地球与太阳之间距离的数百甚至数千倍）。
结果揭示了两组之间显著的差异。在单星白矮星中，约有20%显示出近期吸积行星物质的迹象。然而，在宽间距双星系统中的白矮星中，这一比例显著下降至略低于10%。这种差异并非微小的波动；统计学证据如此强大，以至于研究人员确信这一结果是真实的，而非随机巧合。这一发现表明，拥有一个遥远的恒星伴星会降低行星系统幸存并向垂死的恒星输送碎片的可能性。
团队还进一步观察了双星之间的间距，以观察距离是否起作用。他们发现了一个初步趋势：在伴星距离较近（特别是距离在约1000个天文单位以内）的系统中，行星碎片的抑制现象更为强烈。虽然关于这一特定趋势的数据尚未定论，但它符合这样一个观点：伴星的引力影响可能会破坏行星的形成，或者比单星系统中更快地清除行星。
两种主要可能性解释了为什么双星系统似乎拥有更少的幸存行星残骸。第一种是，这些系统最初拥有的物质就较少。在恒星生命的早期阶段，伴星的引力牵引可能阻止了星子（即行星的岩石种子）的大量形成。第二种可能性是，行星系统正常形成，但被破坏得更快。伴星可能会搅动剩余小行星和彗星的轨道，导致它们比在单星系统中更早或更迅速地撞向白矮星，从而让年老的、冷却的白矮星无物可食。目前的数据尚无法区分这两种情景，但它明确地确立了恒星伴随关系在行星系统的长期命运中扮演着重要角色。
这项研究还将其发现与另一项较旧的天空巡天数据进行了对比，以确保结果不是新仪器的误差产物。旧数据显示了相同的模式：双星系统比单星系统拥有更少的受污染白矮星。此外，研究人员确认，其双星样本中的白矮星在温度和亮度方面与单星白矮星物理性质相似，排除了由于恒星看起来不同或难以观测而导致差异的可能性。它们之间唯一的重大区别在于它们的家族结构。
这些意义不仅限于对恒星数量的计数。如果双星伴侣可以剥离一颗恒星的行星系统，这将改变我们对行星可以存在于何处以及能存在多久的理解。这表明，虽然行星可以在双星周围形成，但其环境更为恶劣，导致构成这些世界的岩石物质消耗得更快。随着天文学家继续绘制银河系图谱，这些发现提供了一个关键的拼图碎片，表明第二颗太阳的存在不仅仅是分享着同一片夜空；它从根本上改变了绕第一颗太阳运行的世界的历史。
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