反客为主？宇宙无奇不有！这些行星比它们的恒星还要大

　　我有一个问题！
　　前一阵子我在个人博客上发表了一篇关于探讨密度极小的超级膨化行星，随后我在推特上看到有人向我提了一个很有意思的问题：
　　我们有没有发现过一个比它的主恒星还要大的系外行星呢？如果没有的话，这种行星有没有可能存在？
　　我的第一反应当然是回复她：当然啦！金达（她的名字）。然后我又思考了一会儿，觉得应该这样回答更准确：当然啦！不过它的恒星会和我们的太阳母亲有点不一样。
　　推特上的三言两语当然不可能详细地解释这个问题，不过幸好我有个人博客。下面我们来仔细探讨一下这个问题吧！
　　之所以刚开始回答金达的那么干脆，是因为我想到了白矮星这个现成的例子。白矮星是一个已经燃烧殆尽的恒星的残骸，它的外层已经燃尽，只剩下一个空荡荡的内核。而白矮星的这个剩下的内核大概只有地球一般大。如果在它彻底消亡之前还有残存行星跟随着它旋转的话，那么这种情况就是存在的。并且我们真的发现过这样的系统，由此可得，问题的答案当然是YES了。十分简单。
　　艺术家描绘的白矮星WD1856和远比它自身大的巨型行星，图片由NASA戈达德太空飞行中心提供
　　考虑到已到垂暮之年的白矮星和我们的朝气蓬勃的太阳还是有很大区别的，这个答案并不完美。于是我开始想另一种答案：是否有这样一个恒星，它像太阳一样年轻，却又不及它的行星大。
　　这两种恒星有什么区别呢？白矮星是一颗不再产生任何能量的正在慢慢冷却的濒死恒星，而太阳的身体内充满了等待核聚变成为氦的氢气，它依然年轻，依然光芒四射。尽管它已经四百多亿岁了，但它还能继续保持这样大概六七百亿年。由于历史原因，有人称这样的恒星为主序星（你可以在我的关于天文的课程中找到这些知识，就在关于恒星那一章）
　　太阳的直径是木星的十倍，不过木星的直径已经大到不能更大了。如果你想给木星加点料，它并不会变得更大，相反它会因引力作用缩得更小。因此很显然，你在太阳系这样的星系里是找不到比太阳更大的行星的。
　　那么换一个小一点的恒星能不能行得通呢？最小的恒星是一种叫红矮星的暗淡恒星，它们的质量小到刚好能维持它们内核里的熔融物。红矮星家族中最小的那些似乎真的可以达到我们想要的那种情况。
　　EBLMJ055557Ab与木星，土星和红矮星TRAPPIST1的比较。
　　EBLMJ055557Ab与木星，土星和非常小的红矮星TRAPPIST1相比。图源：剑桥大学
　　最近天文学家们发现了两个我们见过的最小的红矮星。一个叫EBLMJ055557Ab，另一个叫2MASSJ052338221403022。如果根据观测计算出的结论正确的话，它大概只有太阳总质量的0。077倍，木星总质量的75倍，但是这俩兄弟的质量提供的吸引力恰好够把氢气固定在它们的体内来核聚变产生氦。可以说，但凡它们再稍微瘦一点点就做不到这样的事情了。
　　这两个红矮星都是正儿八经的恒星，并且都比木星要小。EBLMJ055557Ab甚至比土星还要小。这样看来我们总算是找到了那个能够比它的行星小的恒星了！
　　TRAPPIST1及其行星与木星及其卫星，太阳和我们的行星相比。图源：ESOO。富塔克
　　从理论上讲，这种情况在现实中十分罕见，尽管我们已经观测了数以亿计的系外行星，寻找到了成千上万的恒星系统，计算了无数次直径、质量等等数据。不过从我们计算出的数据中可以看出，这些红矮星似乎大多没有气态巨行星陪伴。但是它们普遍拥有更小的行星，其中有的像地球一样（或者可以叫做类地行星）。而且还有一些红矮星拥有不少附庸，比如TRAPPIST1，就有七个类地行星相伴。
　　红矮星身边的气态巨行星非常罕见，大概一个百个红矮星里才有一个。（请注意：为了让结果更客观，调查是在我们所有已知的系外行星中进行的，有些尚未被证实但是在低质量恒星周围的已知巨行星的列表中，统计到的数据确实非常低）。
　　这还不算一些非常小的恒星实在案黯淡到让我们观测不到。而它们是否有行星围绕我们就更不得而知了。我们也完全不知道它们能不能抚育出行星，或是巨行星和类地行星。如果按照之前的理论继续推演的话，那么这些极暗的小灯泡们就更不可能拥有气态巨行星了，因为那些更大的红矮星都极少有。
　　综上所述，毋庸置疑，一个行星比恒星更大的星系是存在的，不过从统计学上来讲十分罕见。
　　另一方面，红矮星事实上是宇宙中最常见的一种恒星，它们的数量大概占所有恒星总数的70。所以尽管我们谈论的那种极小的红矮星比例很低，在庞大的宇宙中它们的数量少说也数以亿计。同理，就算它们中拥有气态巨行星的比例更低，但是它们在整个宇宙中的总数仍然不可小觑。
　　好了就是这些了。最后，根据我们的讨论，最准确的天文学上的官方答案应该是：一个行星比它的母恒星更大是当然可以的啦！
　　世界之大可谓无奇不有，浩瀚宇宙因此奥妙无穷。
　　〔感谢我的朋友杰西。克里斯滕森博士帮我查找系外行星的数据〕
　　By：StephenLuntz
　　Fy：大卫
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