寻找系外行星--围绕太阳系边界以外恒星运行的行星--是天体物理学的一个热门话题。在各种类型的系外行星中，有一种是字面意义上的热门行星：热木星，这是一类在物理上与我们附近的气态巨行星木星相似的系外行星。
科学家在 1400 光年之外发现了一个独特的双星系统，它由一个围绕白矮星运行的热木星状天体组成，为研究热木星和双星系统中恒星的演化提供了无与伦比的见解。这个热木星样天体围绕一颗比一般恒星暗1万倍的恒星运行，它的温度变化极其剧烈，让人们得以一窥强烈紫外线辐射对行星大气层的影响。
与"我们"的木星不同，热木星的轨道非常靠近它们的恒星，只需几天甚至几小时就能完成一个完整的轨道，而且--正如它们的名字所示--表面温度极高。天体物理学界对它们非常着迷。然而，对它们的研究却很困难，因为来自附近恒星的眩光使它们难以被探测到。
现在，科学家们在最近发表在《自然-天文学》（Nature Astronomy）杂志上的一项研究中报告说，他们发现了一个由两个天体组成的系统，这两个天体位于大约 1400 光年之外，它们共同为研究热木星大气层提供了一个绝佳的机会，同时也加深了我们对行星和恒星演化的理解。通过分析欧洲南方天文台位于智利的甚大望远镜收集到的光谱数据，我们发现了这个双星系统--迄今为止已知温度最高的双星系统。
研究报告的第一作者、魏兹曼科学研究院粒子物理与天体物理学系博士后、与萨基-本-阿米博士团队有联系的纳阿玛-哈拉昆博士说："我们发现了一个类似木星的恒星轨道热天体，它是迄今为止发现的最热的天体，比太阳表面温度高出约2000度。"与被眩光遮挡的热木星行星不同，这个天体之所以能够被观测和研究，是因为与它所环绕的主星相比，它的体积非常大，而主星的亮度要比普通恒星暗1万倍。"这使它成为未来研究热木星极端条件的完美实验室，"她说。
哈拉昆的新发现是她与特拉维夫大学的博士生导师丹-毛兹（Dan Maoz）教授在2017年进行的研究的延伸，它可能会让人们对热木星以及双星系统中恒星的演化有更清晰的认识。
具有"类月"方位的大质量褐矮星
哈拉昆及其同事发现的双星系统涉及两个都被称为"矮星"的天体，但它们的性质却截然不同。其中一个是"白矮星"，是类太阳恒星耗尽核燃料后的残余物。另一颗既不是行星也不是恒星，它是"褐矮星"--一类质量介于木星等气态巨星和小型恒星之间的天体。
褐矮星有时被称为进化失败的恒星，因为它们的质量不足以驱动氢聚变反应。然而，与气态巨行星不同，褐矮星的质量足以在恒星伙伴的"牵引"下存活下来。
哈拉昆说："恒星的引力会导致距离太近的天体碎裂，但这颗褐矮星的密度很大，它的质量是木星的80倍，挤压成木星的大小。这使得它能够完好无损地存活下来，并形成一个稳定的双星系统。"
当行星的轨道非常靠近恒星时，作用在行星近侧和远侧的引力差会导致行星的轨道周期和自转周期同步。这种现象被称为"潮汐锁定"，它将行星的一侧永久锁定在面向恒星的位置上，就像地球上的月球始终面向地球，而它所谓的"暗面"却始终看不见一样。潮汐锁定导致受到恒星直接辐射的"日侧"半球与另一个朝外的"夜侧"半球之间的温度差异极大，后者受到的辐射量要小得多。
来自恒星的强烈辐射导致了热木星极高的表面温度，哈拉昆和她的同事们对成对的白矮星-棕矮星系统进行的计算显示了事情会变得有多热。通过分析该系统发出的光的亮度，他们能够确定轨道褐矮星两个半球的表面温度。他们发现，日侧的温度在7250到9800开尔文（约7000到9500摄氏度）之间，与A型恒星--质量可能是太阳两倍的类太阳恒星--的温度一样高，比任何已知的巨行星都要热。另一方面，夜面的温度介于 1300 到 3000 开尔文（约 1000 到 2700 摄氏度）之间，导致两个半球之间的温差达到 6000 度左右。
难得一见的未研究区域
哈拉昆说，她和同事们发现的这个系统为研究极端紫外线辐射对行星大气的影响提供了一个机会。这种辐射在各种天体物理环境中发挥着重要作用，从恒星形成区，到恒星周围行星形成的原始气体盘，再到行星本身的大气层。这种强烈的辐射会导致气体蒸发和分子破碎，对恒星和行星的演化都会产生重大影响，但这还不是全部。
哈拉昆说："从这个系统中的白矮星形成到现在仅仅过去了一百万年--这在天文学尺度上是一个微不足道的时间--我们却罕见地窥见了这种紧凑型双星系统的早期发展。"她补充说，虽然人们对单星的演化相当了解，但对相互作用的双星系统的演化仍然知之甚少。
热木星是宜居行星的对立面--它们对生命来说是极其不友好的地方。未来对这个热木星样系统的高分辨率光谱观测--最好使用美国宇航局新的詹姆斯-韦伯太空望远镜--可能会揭示高温、高辐照条件是如何影响大气结构的，这有助于我们了解宇宙中其他地方的系外行星。