Астрономи виявили велику планету розміром Нептун, що обертається навколо білої карликової зірки. Планета в чотири рази більша, ніж зірка, і, здається, білий карлик повільно руйнує планету: тепло білого карлика випаровує матеріал з атмосфери планети, утворюючи хвост, що нагадує комету.
Білий карлик - це кінцевий стан для таких зірок, як наше Сонце. Як зірка, схожа на Сонце, закінчується паливом, вона перетворюється на червоного гіганта. Під час цієї фази значна частина зіркової маси викидається в космос. Після цього залишилося компактний, відносно крутий, білий карлик.
Білий карлик - це переважно витрачена сила в зоряному виразі. Це в його кінцевому стані, не випромінюючи майже ту ж енергію, яку раніше. Але це все ще достатньо радіаційно, щоб вивести атмосферу з планети. І ось що відбувається з зіркою в цьому дослідженні під назвою WDJ0914 + 1914.
Білий карлик у цьому дослідженні був серед 10000 обстежених Sloan Digital Sky Survey (SDSS.), Працюючи з даними Sloan, астрономи з Warwick проаналізували світло, що виходить від білого карлика. Тонкі, але помітні зміни світла походять із системи, яка дозволила астрономам ідентифікувати наявні елементи.
Вони виявили крихітні сплески водню, кисню та сірки. Водень був незвичним, оскільки білі карлики складаються здебільшого з кисню та вуглецю, а кисень та сірка ніколи не бачили у такій ситуації. Вони придивились ближче до дуже великого телескопа (VLT) і виявили, що форма трьох елементів вказує на наявність газового кільця навколо WDJ0914 + 1914.
"Такої системи ніколи не бачили, і мені відразу було зрозуміло, що це унікальна зірка".
Д-р Борис Гаенсіке, Університет Уорік.
Спочатку дослідники думали, що бачать бінарну зірку.
Доктор Борис Гаенсіке з Університету Уорік є головним автором одного з досліджень. У прес-релізі він сказав: "Спочатку ми подумали, що це двійкова зірка з накопичувальним диском, утвореним з маси, що протікає між двома зірками. Однак наші спостереження показують, що це єдина біла карлика з диском навколо неї приблизно в десять разів більша за розмір нашого сонця, зроблена виключно з водню, кисню та сірки. Такої системи ніколи не бачили, і мені відразу було зрозуміло, що це унікальна зірка ».
Після подальшого аналізу астрономи виявили, що білий карлик накопичує кисень і сірку з диска. Вони змогли проаналізувати склад самого диску і виявили, що він відповідає глибшим шарам планет у нашій Сонячній системі, як Нептун і Уран, обидва крижані гіганти.
Незважаючи на те, що злиття давно припинилося, білий карлик все ще складає близько 28 000 Цельсія. Це виділяє достатньо енергії для бомбардування невидимої планети та випаровування її матеріалу. Підрахунки команди показують, що близько 3000 тонн матеріалу знімається в диск щосекунди.
Доктор Гаенсіке сказав: "У цієї зірки є планета, яку ми не можемо побачити безпосередньо, але оскільки зірка так гаряча, вона випаровує планету, і ми виявляємо, яку атмосферу вона втрачає".
"Це відкриття є значним прогресом, оскільки за останні два десятиліття у нас було все більше свідчень того, що планетарні системи виживають на стадії білого карлика".
ДОКТОР. BORIS GAENSICKE, УНІВЕРСИТЕТ WARWICK.
Не всі білі карлики такі гарячі, як цей. Це означає, що виявити будь-які планети, що обертаються навколо них цим самим методом, ймовірно, неможливо. Але їх має бути більше. Насправді на Чумацькому Шляху може бути аж 10 мільярдів білих карликів. Який відсоток з них є досить гарячим, щоб планети взаємоділи з ними, як ця, є питанням відкритим.
"Може бути багато білих карликів, які мають планети, але не вистачає фотонів з високою енергією, необхідних для випаровування, тому ми не зможемо їх знайти тим самим методом", - сказав доктор Гаенсіке. "Однак, деякі з цих планет можуть бути виявлені за допомогою транзитного методу, як тільки великий телескоп синоптичного огляду вийде в небо". (Цей телескоп може бути перейменований на обстежувальний телескоп Віри Рубін.)
Існує все більша кількість свідчень, які свідчать про те, що планети можуть вижити у фазі білого карлика зірки. Це відкриття додає ваги цьому свідченню.
"Це відкриття є значним прогресом, тому що за останні два десятиліття у нас було все більше свідчень про те, що планетарні системи виживають у стадії білого карлика", - сказав доктор. "Ми бачили багато астероїдів, комет та інших маленьких планетарних об'єктів, які б'ють білих карликів, і пояснення цих подій потребує більш великих тіл планети-маси далі. Важливим кроком є наявність доказів фактичної планети, на яку сама була розсіяна ».
За словами доктора Маттіаса Р. Шрайбера, провідного автора другої праці, система WDJ0914 + 1914 - це погляд у майбутнє. "У певному сенсі WDJ0914 + 1914 відкриває нам погляд на дуже далеке майбутнє нашої Сонячної системи".
Врешті-решт наше Сонце поділить таку ж долю, як і цей білий гном. Він стане червоним гігантом, розширюючи і обволікаючи Меркурій, Венеру і Землю. (Можливо, навіть мерс.) Після цього, приблизно через 6 мільярдів років, це буде білий карлик. Якщо газові гіганти та крижані гіганти в нашій Сонячній системі мігрують досить близько до зірки, їхній матеріал може бути знятий у диск так само, як WDJ0914 + 1914 роблять з його крижаним гігантом.
У супутниковому документі астрономи вказують, що буде. Наше майбутнє Сонце буде випромінювати достатньо високоенергетичних фотонів, щоб позбавити матеріал Юпітера, Сатурна, Урана та Нептуна. Частина цього газу пробиватиметься до диска, а потім до самого Сонця. Майбутні астрономи, якщо такі будуть, зможуть побачити це так само, як і ми.
Команда, можливо, також ненавмисно знайшла спосіб вивчення атмосфери екзопланет.
У прес-релізі доктор Шрайбер прокоментував: "Ми були приголомшені, коли зрозуміли, що спостерігаючи за гарячими білими карликами, ми потенційно бачимо підписи з атмосфери позасонячної планети. Хоча ця гіпотеза потребує подальшого підтвердження, вона справді може відкрити двері для розуміння позасонячної атмосфери планети ».
Це вдруге астрономи знайшли планету в несподіваному місці. У листопаді астрономи, що використовують дані TESS, виявили планету, що обертається навколо червоного гіганта. В обох цих випадках будь-які планети в цих положеннях повинні були бути знищені, коли їх зірки розширилися до червоних гігантів.
Але тепер, коли було виявлено двох, швидше за все, їх буде ще багато. У другому документі автори підсумовують швидкість 1 на 10000 білих карликів, забираючи атмосфери з планет. Якщо в Чумацькому Шляху є 10 мільярдів білих карликів, їх було б 1 мільйон із планетами, які холодно виявлятимуть спектроскопічно. І це має формувати наше розуміння того, як розвиваються сонячні системи.
Відкриття зробили астрономи з Університету Уоріка у Великобританії та Університету Вальпараїсо в США. Їх дослідження були опубліковані у двох працях. Один документ під назвою "Привласнення планети-гіганта на білу карликову зірку" і був опублікований в "Природах". Другий документ має назву "Планети холодних гігантів, випарені гарячими білими гномами" і був опублікований у "Астрофізичному журналі" Листи.
Більше:
- Прес-реліз: Прихована гігантська планета виявилася навколо крихітної білої карликової зірки
- Дослідження: Планети холодних гігантів випаровуються гарячими білими гномами
- Дослідницький документ: Винесення планети-гіганта на білу карликову зірку
- Космічний журнал: це здається неможливим, але якось ця планета пережила червону гігантську фазу своєї зірки
