天文学家通过在白矮星大气中探测到极其稀有的元素（如铍和硼）来寻找它们吞噬行星的证据。这些元素的出现表明，白矮星在近期吞噬了岩石天体，证实了其周围可能仍存在行星系统。然而，观测到的铍和硼的比例异常，特别是铍的丰度被极大地增强，这提出了一个新的科学谜题，其成因可能是吞噬了行星的特定部分（如地壳），或是其他未知过程所致。
恒星与元素的构成
通过分析恒星发出的光，也就是光谱，我们可以了解它的化学成分。虽然不同恒星的“金属”（比氢和氦更重的元素）含量各异，但这些重元素的比例通常是相似的。然而，当恒星或其残骸（如白矮星）吞噬行星、小行星等天体时，被吞噬物体的元素会散布到恒星表面，从而显著增加某些稀有元素的含量。
如果你在白矮星的光谱中发现了比氦更重的元素，这强烈暗示着它在近期吞噬了外来物质。
两种极其稀有的轻元素
在元素周期表中，铍 (Be) 和硼 (B) 不仅非常轻，而且极其稀有。它们并非在恒星内部通过核聚变产生，而是主要通过一个完全不同的过程形成。
- 宇宙射线散裂： 当高能宇宙射线撞击并分裂较重的原子核时，会产生包括锂、铍和硼在内的多种较轻的原子核。
这个过程使得铍和硼在宇宙中的丰度极低。例如，在我们的宇宙中，氢原子的数量大约是铍原子的 1000 亿倍。
白矮星上的惊人发现
白矮星是由类太阳恒星死亡后留下的致密核心。由于其极高的引力，任何重元素都会在数百万年内沉入其内部，只留下最轻的氢和氦在表面。因此，在白矮星表面探测到重元素，就意味着它在不久前刚刚“进食”。
- 首次探测： 天文学家首次在白矮星中探测到铍，随后又在同一颗白矮星中发现了硼。
- 强力证据： 这些发现为“白矮星吞噬行星”提供了极佳的证据，表明即使在恒星死亡后，其周围依然可能存在行星系统。
- 时间窗口： 这次“进食”事件必须发生在最近的 300 万年内，否则这些元素早已沉入内部而无法被观测到。
一个全新的谜题
尽管这一发现证实了行星被吞噬的猜想，但它也带来了新的谜题：元素的丰度比例异常。
在名为 GALEX J2339 的白矮星中：
- 铍的丰度被增强了约 200 倍。
- 硼的丰度仅被增强了约 10 倍。
这导致这两种元素在这颗白矮星大气中的含量几乎相等，而通常情况下，硼的丰度是铍的 15 到 30 倍。
为什么铍的含量被不成比例地大幅提升？
可能的解释
对于这个异常的比例，科学家们提出了一些猜测，但每种猜测都存在问题。
吞噬了行星的地壳： 像地球这样的岩石行星，其地壳的元素组成与整体不同。地球地壳中的铍和硼比例（约 2:1 或 3:1）更接近观测结果。但这无法解释为什么光谱中缺少地壳中常见的其他元素（如铝）。
吞噬了富集元素的卫星： 这颗白矮星可能吞噬了一颗由早期撞击形成的、成分特殊的卫星。
行星表层被“烤”掉： 类似水星的形成过程，一颗靠近白矮星的行星可能其外壳和大部分地幔被高温剥离，只有特定成分的物质被白矮星捕获。
时间差导致： 吞噬事件可能发生得更早（例如超过 100 万年前），较重的元素（包括一部分硼）已经开始下沉，只留下了“最轻”的重元素。
这些新发现不仅为我们揭示了恒星残骸周围的行星命运，也提出了我们以前不知道需要去问的新问题。解释这些稀有元素的异常比例，将是未来研究者需要解决的挑战。