白矮星是耗尽核燃料并将外层气体和尘埃散入太空的低质量恒星留下的核心。与在年轻恒星周围形成的普通行星不同，第二代行星是在后来由濒死恒星释放的物质形成的。
“白矮星阶段并非恒星及其行星故事的尾声，这项研究表明，我们所熟悉的系统仅仅是一个可能漫长得多的故事的第一章，其中还会出现一些新角色。这是一个非常令人兴奋的探索前景，”英国华威大学天文学家、博士生、主要作者杰米·威廉姆斯（Jamie Williams）说。
地球和我们太阳系中的其他天体都是第一代行星。它们是由太阳诞生时留下的物质形成的。
哈勃发现奇特的铌特征
“哈勃在这个白矮星系统中向我们展示的是我们以前从未见过的东西：高丰度的铌元素，当我最初在档案数据中发现它的特征时，我对此并不熟悉，”威廉姆斯说。
哈勃在1999年观测了HS 0209+0832，但当时的科学家无法识别数据中大约100个化学特征。威廉姆斯使用更新的化学数据库重新审视了这些观测结果，发现铌解释了许多以前无法解释的特征。
铌存在于我们的太阳系中，在地球上也被用于珠宝和医疗成像设备等应用。但威廉姆斯表示，在HS 0209+0832系统JianCe测到的异常大量的铌指向了一个非常不同的起源。它可能不是来自与恒星诞生相关的物质，而是追踪了恒星死亡期间抛射出的物质。
“铌和其他比铁重的元素在天文学上很特殊，因为与许多常见元素不同，它们不是通过热核聚变在恒星核心中形成的，”威斯康星大学麦迪逊分校的理论天体物理学家、研究团队成员尼古拉斯·斯通（Nicholas Stone）说。“相反，这些重元素只能在濒死恒星内部短暂出现的极端条件下合成。铌的存在是这些‘死亡’阵痛以及濒死恒星内部物质被抛射到太空的标志。”
研究人员提出，在恒星抛射出这些化学富集物质后，其中一些聚集在一起并最终形成了一颗气态巨行星。大部分剩余物质早就消散到太空中了，而这颗行星则留在了轨道上。
“当杰米向我询问与这项研究相关的铌时，我真的很震惊，因为迄今为止在对任何其他白矮星的分析中都没有报告过这种元素。一旦我们意识到它存在，一切就都顺理成章了，”同样来自华威大学的天文学家兼研究合著者鲍里斯·根西克（Boris Gaensicke）说。
多项NASA任务支持这一线索
研究团队将哈勃的结果与NASA已退役的FUSE（远紫外光谱探测器）任务的观测结果进行了比对。这些数据也揭示了HS 0209+0832系统中强烈的铌特征。
NASA的TESS（凌星系外行星巡天卫星）提供了另一条重要证据。TESS对这颗白矮星进行了四个月的监测，并探测到了重复的亮度变化。这些变化表明，可能有一颗行星在距离该恒星约370万英里（600万公里）的轨道上运行，这比水星到太阳的距离要近得多。
研究人员估计，这颗候选行星是一颗大小与木星相当的气态巨行星。它似乎也在迅速失去其大气层。
由于这颗白矮星形成的时间相对较近，它仍然极其炽热。来自这颗恒星残骸的强烈能量很可能正在剥离该行星外层大气中的物质。这些逃逸的气体可能会形成一条类似彗星的尾巴，其中一些物质在落到白矮星表面之前会在其周围形成一个圆盘。这样的过程可以解释为什么哈勃在观测这颗恒星时探测到了铌。
尽管大气层在不断流失，威廉姆斯并不认为这颗可能存在的行星会很快消失。
“如果这颗第二代行星确实存在，我认为它很可能会存活下来。最终，白矮星会冷却并保持恒定的温度，而这颗行星将在其稳定的宜居带中存在数百万年，”威廉姆斯说。
寻找在恒星死亡后诞生的行星
关于这样的系统仍然存在许多问题，包括第二代行星是如何形成的，它们是普遍存在还是极其罕见，以及它们在围绕“死亡”恒星运行时如何变化。威廉姆斯计划在未来几年内继续使用哈勃望远镜调查这些问题，并收集足够的观测数据，以开始为这类不寻常的天体建立有意义的统计数据。
威廉姆斯补充说，要理解这类系统还有很多工作要做——第二代行星如何形成，它们有多普遍或多罕见，以及它们在围绕“死亡”恒星的轨道上如何演化。他将在未来几年使用哈勃望远镜探索这些问题，希望能积累关于这些新型天体的丰富数据和统计数据。
“我认为这项研究是一个重要的例子，说明科学发现并不是一条笔直的道路，”根西克说。“它通常需要这样一个神奇的时刻：人们讨论着脑海中的重大问题，并意识到他们可以一起找到意想不到的答案。”