Astronómovia objavili veľkú planétu veľkosti Neptúna obiehajúcu okolo bieleho trpaslíka. Planéta je štyrikrát väčšia ako hviezda a zdá sa, že biely trpaslík pomaly ničí planétu: teplo z bieleho trpaslíka odparuje materiál z atmosféry planéty a vytvára chvost typu kométy.
Biely trpaslík je konečný stav pre hviezdy ako naše Slnko. Keď sa hviezda podobná Slnku minie palivo, rozširuje sa na červeného obra. Počas tejto fázy sa veľká časť hmoty hviezdy vrhá do vesmíru. Potom zostáva kompaktný, pomerne chladný biely trpaslík.
Biely trpaslík je väčšinou hviezdna sila. Je vo svojom konečnom stave a nevydáva takmer rovnakú energiu ako predtým. Ale je to stále dosť žiarivé, aby sa atmosféra zbavila planéty. A to sa deje s hviezdou v tejto štúdii s názvom WDJ0914 + 1914.
Biely trpaslík v tejto štúdii bol medzi 10 000 skúmanými prieskumom Sloan Digital Sky Survey (SDSS). Pri práci so slonovými údajmi astronómovia vo Warwicku analyzovali svetlo prichádzajúce z bieleho trpaslíka. Jemné, ale zistiteľné variácie svetla prišli zo systému, ktorý astronómom umožnil identifikovať prítomné prvky.
Zistili malé špičky vo vodíku, kyslíku a síre. Vodík bol nezvyčajný, pretože bieli trpaslíci väčšinou pozostávali z kyslíka a uhlíka a kyslík a síra sa v takejto situácii nikdy predtým nevideli. Pozreli sa bližšie na veľmi veľký ďalekohľad (VLT) a zistili, že tvar troch prvkov naznačuje prítomnosť kruhu plynu okolo WDJ0914 + 1914.
"Takýto systém ešte nikdy nevidel a bolo mi okamžite jasné, že to je jedinečná hviezda."
Boris Gaensicke, Univerzita vo Warwicku.
Vedci si spočiatku mysleli, že videli binárnu hviezdu.
Boris Gaensicke z University of Warwick je hlavným autorom jedného zo štúdií. V tlačovej správe povedal: „Najprv sme si mysleli, že ide o binárnu hviezdu s narastajúcim diskom vytvorenú z hmoty prúdiacej medzi týmito dvoma hviezdami. Naše pozorovania však ukazujú, že je to jediný biely trpaslík s diskom okolo neho, ktorý je zhruba desaťkrát väčší ako naše slnko, vyrobený výlučne z vodíka, kyslíka a síry. Takýto systém ešte nikdy nevidel a bolo mi okamžite jasné, že to je jedinečná hviezda. “
Po ďalšej analýze astronómovia zistili, že biely trpaslík nahromadil z disku kyslík a síru. Dokázali analyzovať zloženie samotného disku a zistili, že sa zhoduje s hlbšími vrstvami planét v našej vlastnej slnečnej sústave ako Neptún a Urán, oboje ľadové giganty.
Hoci fúzia už dávno skončila, biely trpaslík má stále okolo 28 000 stupňov Celzia. Vydáva dosť energie na bombardovanie neviditeľnej planéty a na odparenie jej materiálu. Výpočty tímu ukazujú, že približne 3 000 ton materiálu sa každú sekundu stiahne z disku.
Gaensicke povedal: „Táto hviezda má planétu, ktorú nevidíme priamo, ale pretože je taká horúca, odparuje planétu a zisťujeme atmosféru, ktorú stráca.“
"Tento objav je významným pokrokom, pretože v posledných dvoch desaťročiach sme mali stále viac dôkazov o tom, že planetárne systémy prežívajú do štádia bieleho trpaslíka."
DR. BORIS GAENSICKE, UNIVERZITA WARWICK.
Nie všetci bieli trpaslíci sú takí horúci ako tento. To znamená, že nie je možné zistiť akékoľvek planéty, ktoré ich obiehajú rovnakou metódou. Musí ich však byť viac. V skutočnosti môže byť v Mliečnej dráhe až 10 miliárd bielych trpaslíkov. Aké percento z nich je dosť horúce na to, aby s nimi planéty interagovali, ako je táto, je otvorená otázka.
„Mohlo by existovať veľa chladnejších bielych trpaslíkov, ktorí majú planéty, ale nemajú vysokoenergetické fotóny potrebné na riadenie odparovania, takže by sme ich nemohli nájsť rovnakou metódou,“ povedal Dr. Gaensicke. "Niektoré z týchto planét sa však dajú zistiť pomocou tranzitnej metódy, akonáhle sa veľký nebeský ďalekohľad objaví na oblohe." (Tento ďalekohľad by sa mohol premenovať na prieskumný ďalekohľad Vera Rubin.)
Rastie množstvo dôkazov o tom, že planéty môžu prežiť do fázy bieleho trpaslíka svojej hviezdy. Tento objav dodáva týmto dôkazom váhu.
"Tento objav je významným pokrokom, pretože v posledných dvoch desaťročiach sme mali stále viac dôkazov o tom, že planetárne systémy prežívajú do štádia bieleho trpaslíka," uviedol Dr. a vysvetlenie týchto udalostí si vyžaduje väčšie telá planétovej hmoty ďalej. Dôležitým krokom je mať dôkaz o skutočnej planéte, do ktorej bol rozptýlený sám. “
Podľa Dr. Matthiasa R. Schreibera, hlavného autora druhého článku, je systém WDJ0914 + 1914 letmý pohľad do budúcnosti. „V istom zmysle nám WDJ0914 + 1914 poskytuje pohľad do veľmi vzdialenej budúcnosti našej vlastnej slnečnej sústavy.“
Nakoniec bude naše Slnko zdieľať rovnaký osud ako tento biely trpaslík. Stane sa z neho červený obr, rozširujúci sa a obalujúci ortuť, Venuši a Zem. (Možno aj mars.) Potom, asi za 6 miliárd rokov, bude to biely trpaslík. Ak sa plynové giganty a ľadové giganty v našej Slnečnej sústave pohybujú dostatočne blízko ku hviezdam, ich materiál by sa mohol roztrhnúť na disk rovnako, ako to robí WDJ0914 + 1914, čo robí jeho ľadový gigant.
V sprievodnom dokumente astronómovia poukazujú na to, čo sa stane. Naše budúce Slnko bude emitovať dostatok vysokoenergetických fotónov, aby odtiahli materiál od Jupitera, Saturn, Uránu a Neptúna. Časť tohto plynu sa dostane do disku a potom do samotného Slnka. Budúci astronómovia, ak nejakí existujú, budú schopní vidieť to isté ako my.
Tím tiež mohol neúmyselne nájsť spôsob, ako študovať atmosféru exoplanet.
V tlačovej správe Dr. Schreiber poznamenal: „Boli sme ohromení, keď sme si uvedomili, že pri pozorovaní horúcich bielych trpaslíkov sme potenciálne svedkami podpisov z atmosféry extrasolárnych planét. Aj keď táto hypotéza potrebuje ďalšie potvrdenie, mohla by skutočne otvoriť dvere k pochopeniu atmosféry extrasolárnej planéty. “
Toto je druhýkrát, čo astronómovia našli planétu na nečakanom mieste. V novembri astronómovia používajúci údaje TESS našli planétu obiehajúcu okolo červeného obra. V obidvoch týchto prípadoch by sa všetky planéty v týchto pozíciách mali zničiť, keď sa ich hviezdy rozšíria na červené giganty.
Ale teraz, keď boli objavení dvaja, je pravdepodobné, že ich bude viac, oveľa viac. V druhom článku autori odvodzujú mieru 1 z 10 000 bielych trpaslíkov odstraňujúcich atmosféru z planét. Keby v Mliečnej ceste bolo 10 miliárd bielych trpaslíkov, bol by ich milión s planétami, ktoré by boli detekované spektroskopicky. A to musí zmeniť naše chápanie vývoja solárnych systémov.
Astronómovia z University of Warwick vo Veľkej Británii a University of Valparaiso v USA to objavili. Ich výskum bol publikovaný v dvoch publikáciách. Jeden dokument je nazvaný „Nárast obrovskej planéty na bielu trpasličiu hviezdu“ a bol publikovaný v Nature. Druhý príspevok s názvom „Studené obrie planéty vyparené horúcimi bielymi trpaslíkmi“ a bol uverejnený v Astrophysical Journal Letters.
Viac:
- Tlačová správa: Skrytá obrovská planéta odhalená okolo malej bielej trpasličej hviezdy
- Výskumná kniha: Studené obrie planéty vyparené horúcimi bielymi trpaslíkmi
- Výskumná kniha: Nárast obrovskej planéty na bielu trpasličiu hviezdu
- Vesmírny časopis: zdá sa to nemožné, ale táto planéta nejako prežila fázu červeného obra svojej hviezdy
