一旦一顆恆星演化到主序星階段之外–這是恆星演化的最長階段，在此期間，恆星核心的核聚變產生的輻射被引力所平衡–它可能擁有的任何行星系統的命運就是一個謎。天文學家通常不知道在這一點之後行星會發生什麼，或者它們是否能夠生存。

WD 2226-210的光譜能量分佈疊加在哈勃太空望遠鏡的螺旋星雲圖像上。該圖結合了光學、紅外和毫米級光度計，Spitzer中紅外光譜，以及來自WISE、Spitzer、SOFIA、Herschel和ALMA的上限。白矮星光球的模型（實心）和紅外過量顯示了與數據探測（圓圈）和上限（三角形）的良好擬合。螺旋狀星雲。資料來源：NOIRLab；SED資料來源：JP Marshall。

在最近發表在《天文學雜誌》上的一篇論文中，研究人員利用來自平流層紅外天文台（SOFIA）和阿塔卡馬大型毫米/亞毫米陣列（ALMA）的新數據，以及來自斯皮策太空望遠鏡和赫歇爾太空觀測站的檔案數據來研究螺旋狀星雲。這些觀測為這些行星殘骸的命運提供了一個潛在的解釋。

消除的過程和破壞性的起源

螺旋星雲是一個古老的行星狀星雲–在其主序生命結束後，從其宿主恆星中噴射出來的膨脹、發光的氣體。這個星雲的中心有一顆非常年輕的白矮星，但是這個中心白矮星很特別。它發出的紅外輻射比預期的要多。為了回答這種多餘的輻射來自哪裡的問題，天文學家們首先確定了它不可能來自哪裡。

行星體之間的碰撞–由恆星周圍的行星系統產生時留下的宇宙塵埃形成的小型固體物體可以產生這種類型的多餘輻射，但是SOFIA和ALMA未能看到這種物體存在所需的大型塵埃顆粒，排除了一種選擇。天文學家們也沒有發現任何一氧化碳或一氧化矽分子的特徵，這些氣體盤可能圍繞著像螺旋星雲這樣的天體之前的進化中的後主序恆星系統，排除了另一種潛在的解釋。

不同的證據對發射源的大小、結構和軌道有嚴格的限制，並最終共同確定了同一個罪魁禍首：塵埃–來自在星雲形成過程中被摧毀的成熟的行星–返回到其內部區域。

論文第一作者、台灣中央研究院研究員喬納森-馬歇爾說：”在拼湊過量發射的大小和形狀，以及這些屬性對白矮星環境中的塵埃顆粒的推斷時，我們得出結論，一個被破壞的行星系統是對螺旋星雲的紅外過量是如何產生和維持這一問題的最佳解決方案。”

一旦他們意識到前行星系統的殘餘物是紅外輻射的起源，他們就計算出需要有多少顆粒返回螺旋星雲的中心來解釋這種輻射：保守地說，在行星星雲10萬年的壽命中，大約有5億顆粒。

SOFIA天文台在其中所起的作用

SOFIA的能力正好落在了之前的Spitzer和Herschel觀測之間的空白處，使該小組能夠了解塵埃的形狀和亮度，並提高了對其擴散範圍的分辨率。

馬歇爾說：”這個缺口就在我們預計塵埃排放達到峰值的地方。”確定塵埃發射的形狀對於約束產生該發射的塵埃顆粒的屬性至關重要，所以SOFIA的觀測有助於完善我們的理解。”

儘管研究人員沒有計劃對螺旋星雲進行任何特別的後續觀測，但這項研究是一項更大的努力中的一部分，即利用觀測來了解一旦行星系統進化到主序之後會發生什麼。該小組希望使用類似的技術來研究其他晚期的恆星。