Umelecký dojem prachového disku okolo bieleho trpaslíka GD 362. Kredit na obrázok: Blíženci Kliknite pre zväčšenie
Astronómovia nahliadli prachové trosky okolo v podstate mŕtvej hviezdy, kde gravitácia a žiarenie mali dávno odstrániť stopy po prachu? objav, ktorý môže poskytnúť informácie o prípadnom zániku našej vlastnej slnečnej sústavy o niekoľko miliárd rokov.
Výsledky sú založené na stredných infračervených pozorovaniach uskutočnených pomocou 8-metrového ďalekohľadu Gemini Fredericka C. Gilletta (Gemini North) na Havaji Mauna Kea. Pozorovania Gemini odhaľujú prekvapivo vysoké množstvo prachu obiehajúceho po starom hviezdnom ióne menom GD 362.
"Toto nie je ľahké vysvetliť," uviedol Eric Becklin, astronóm UCLA a vedúci princípu pre pozorovanie Gemini. "Náš najlepší odhad je, že niečo podobné asteroidu alebo možno aj planéte okolo tejto dávno mŕtvej hviezdy je rozomleté a rozdrvené, aby hviezdu naplnilo prachom." Paralelne s prípadným zánikom našej vlastnej slnečnej sústavy je chlad. ““
„Teraz máme okno do budúcnosti nášho vlastného planétového systému,“ povedal Benjamin Zuckerman, profesor fyziky a astronómie UCLA, člen Astrobiologického ústavu NASA a spoluautor na papieri založenom na Blížencoch. "Asi po prvýkrát sa pozrieme na to, ako sa môžu planétové systémy, ako sú naše, správať miliardy rokov odteraz."
"Dôvod, prečo je to také zaujímavé, je, že tento konkrétny biely trpaslík má vo svojej atmosfére zďaleka najviac kovov akéhokoľvek známeho bieleho trpaslíka," dodal Zuckerman. „Tento biely trpaslík je bohatý na vápnik, horčík a železo ako naše vlastné slnko a neočakávali by ste žiadne z týchto ťažších prvkov. Toto je úplné prekvapenie. Aj keď sme urobili značný pokrok, stále pretrvávajú významné tajomstvá. “
Do výskumného tímu patria vedci z UCLA, Carnegieho inštitúcie a observatória Gemini. Výsledky sú naplánované na zverejnenie v nadchádzajúcom vydaní Astrofyzikálneho žurnálu. Výsledky budú publikované súbežne s doplnkovými pozorovaniami blízkymi infračervenými lúčmi, ktoré uskutočnil tím University of Texas pod vedením Mukremina Kilica v infračervenom teleskopickom prístroji NASA, tiež na Mauna Kea.
"Potvrdili sme, že prach nikdy nespí!" vtiahne knihu Inseok Song Gemini Observatory, spoluautor príspevku. „Tento prach by mal existovať iba stovky rokov, kým sa do hviezdy vtiahne gravitáciou a vyparí sa vysokými teplotami v atmosfére hviezdy. Niečo udržiava túto hviezdu dobre zásobenú prachom, aby sme ju mohli odhaliť tak dlho po jej smrti. “
"Existuje len niekoľko vzácnych scenárov, ktoré dokážu vysvetliť toľko prachu okolo starej hviezdy, ako je táto," uviedol profesor fyziky a astronómie UCLA Michael Jura, ktorý viedol úsilie o modelovanie prachového prostredia okolo hviezdy. "Odhadujeme, že GD 362 sa už ochladzuje už päť miliárd rokov od začiatku smrteľných krku hviezdy a v tom čase sa mal všetok prach úplne odstrániť."
Jura prirovnáva disk k známym Saturnovým prstencom a myslí si, že prach okolo GD 362 by mohol byť dôsledkom relatívne nedávnej gravitačnej deštrukcie veľkého „rodičovského tela“, ktoré sa príliš priblížilo k mŕtvej hviezde.
GD 362 je biela trpaslíková hviezda. Predstavuje konečný stav hviezdnej evolúcie pre hviezdy ako je slnko a hmotnejšie hviezdy, ako je tento progenitor, ktorý mal pôvodnú hmotu asi sedemkrát vyššiu ako slnko. Po tom, ako sa milióny rokov podrobili jadrovým reakciám, v jadre GD 362 sa vyčerpalo palivo a už nemohlo vytvárať dostatok tepla, aby vyvážilo prítlak gravitácie. Po krátkej dobe nestability a úbytku hmotnosti sa hviezda zrútila do bieleho horúceho tela. Pozostatky sa ochladzujú pomaly po mnoho miliárd rokov, pretože umierajúci člen spôsobuje pomalú cestu do zabudnutia.
Na základe rýchlosti chladenia astronómovia odhadujú, že od smrti GD 362 uplynulo 2 až 5 miliárd rokov.
"Tento dlhý časový rámec by vysvetlil, prečo neexistuje náznak škrupiny žeravého plynu známeho ako planétová hmlovina z vyhnania materiálu, keď hviezda zomrela," uviedol člen tímu a astronóm Gemini Jay Farihi.
Počas termonukleárneho úpadku prešiel GD 362 rozsiahlym obdobím hromadných strát, ktoré prešli z hmotnosti asi sedemnásobku hmotnosti slnka na menší tieň svojej bývalej jaskyne s jednou slnečnou hmotou.
Aj keď asi jedna štvrtina všetkých bielych trpaslíkov obsahuje vo svojej atmosfére prvky, ktoré sú vo vzduchu horšie ako vodík, je známe, že iba jeden ďalší biely trpaslík obsahuje prach. Druhý prachový biely trpaslík, označený G29-38, má asi 100-krát menšiu hustotu prachu ako GD 362.
Gemini pozorovania sa uskutočňovali pomocou infračerveného spektrografu MICHELLE na ďalekohľade Gemini North na Mauna Kea na Havaji.
„Tieto údaje sú fenomenálne,“ uviedla Alycia Weinberger z Carnegieho inštitúcie. „Pozorovanie tejto hviezdy bolo vzrušujúce! Zvyšky planetárneho systému okolo tejto hviezdy sa nám podarilo nájsť iba kvôli obrovskej citlivosti Geminiho v strede infračerveného žiarenia. Zvyčajne potrebujete kozmickú loď, aby ste to dokázali dobre. “
Gemini stredné infračervené pozorovania boli jedinečné v tom, že dokázali potvrdiť vlastnosti prachu zodpovedného za „infračervený nadbytok“ okolo GD 362. Doplnkové infračervené pozorovacie teleso blízke infračervené žiarenie a papier tímu University of Texas poskytli kľúčové obmedzenia týkajúce sa prostredie okolo hviezdy.
Astronóm University of Texas a spoluautor Ted von Hippel opisujú, ako pozorovania infračerveného teleskopu (IRTF) dopĺňajú výsledky Blížencov: „Spektrum IRTF vylučuje možnosť, že táto hviezda môže byť hnedým trpaslíkom ako zdroj infračerveného prebytku. '' Von Hippel povedal. „Kombinácia týchto dvoch súborov údajov je presvedčivým dôvodom pre prachový disk okolo GD 362.“
Pôvodný zdroj: UCLA News Release
