Астрономите са открили голяма планета с размер на Нептун, обикаляща около орбита на бяла звезда-джудже. Планетата е четири пъти по-голяма от звездата и изглежда, че бялото джудже бавно унищожава планетата: топлината от бялото джудже изпарява материал от атмосферата на планетата, образувайки опашка, наподобяваща комета.
Бяло джудже е крайното състояние за звезди като нашето Слънце. Тъй като звезда, подобна на Слънцето, изчерпва горивото, тя се разраства в червен гигант. По време на тази фаза голяма част от масата на звездата се хвърля в космоса. След това останалото е компактно, сравнително готино бяло джудже.
Бяло джудже е най-вече изразходвана сила в звездно изражение. Той е в крайното си състояние, не изпуска почти същата енергия, с която преди. Но все още е достатъчно лъчезарно, за да съблече атмосферата от планетата. И това се случва със звездата в това проучване, наречено WDJ0914 + 1914.
Бялото джудже в това проучване беше сред 10 000, изследвани от Sloan Digital Sky Survey (SDSS.) Работейки с данните на Sloan, астрономите от Warwick анализираха светлината, идваща от бялото джудже. Незначителни, но забележими промени в светлината идват от системата, която позволява на астрономите да идентифицират присъстващите елементи.
Те откриха малки шипове във водород, кислород и сяра. Водородът беше необичаен, тъй като белите джуджета са съставени предимно от кислород и въглерод, а кислородът и сярата никога не са били виждани досега в ситуация като тази. Те погледнаха по-близо с много големия телескоп (VLT) и откриха, че формата на трите елемента показва наличието на газов пръстен около WDJ0914 + 1914.
"Такава система никога не е виждана досега и веднага ми стана ясно, че това е уникална звезда."
Д-р Борис Гаенсике, Университета на Уорик.
Отначало изследователите смятали, че виждат двоична звезда.
Д-р Борис Гаенсике от Университета в Уорик е водещ автор на едно от изследванията. В съобщение за пресата той каза: „В началото си мислехме, че това е двоична звезда с натрупващ се диск, образуван от маса, протичаща между двете звезди. Нашите наблюдения обаче показват, че това е едно бяло джудже с диск около него приблизително десет пъти по-голямо от нашето слънце, направено единствено от водород, кислород и сяра. Такава система никога не е виждана досега и веднага ми стана ясно, че това е уникална звезда. "
След допълнителен анализ астрономите установяват, че бялото джудже натрупва кислород и сяра от диска. Те успяха да анализират състава на самия диск и откриха, че той съвпада с по-дълбоките слоеве на планетите в нашата собствена Слънчева система като Нептун и Уран, и двата ледени гиганта.
Въпреки че сливането е престанало отдавна, бялото джудже все още е около 28 000 Целзий. Той отделя достатъчно енергия, за да бомбардира невидимата планета и да изпари материала си. Изчисленията на екипа показват, че около 3000 тона материал се отделя в диска всяка секунда.
Д-р Гаенсике каза: „Тази звезда има планета, която не можем да видим директно, но тъй като звездата е толкова гореща, тя се изпарява и ние откриваме атмосферата, която губи.“
„Това откритие е голям прогрес, защото през последните две десетилетия имахме все по-големи доказателства, че планетарните системи оцеляват в стадия на бялото джудже.“
DR. BORIS GAENSICKE, УНИВЕРСИТЕТ НА WARWICK.
Не всички бели джуджета са толкова горещи като това. Това означава, че откриването на планети около тях по същия метод вероятно не е възможно. Но трябва да има повече от тях. Всъщност в Млечния път може да има до 10 милиарда бели джуджета. Какъв процент от тях са достатъчно горещи, за да имат планети, взаимодействащи с тях като тази, е открит въпрос.
„Може да има много по-хладни бели джуджета, които имат планети, но липсват високоенергийни фотони, необходими за задвижване на изпарението, така че няма да можем да ги открием със същия метод“, казва д-р Гаенсике. "Въпреки това, някои от тези планети могат да бъдат открити с помощта на транзитния метод, след като Големият телескоп за синоптични изследвания излезе в небето." (Този телескоп може да бъде преименуван на Vera Rubin Survey Telescope.)
Има все повече доказателства, показващи, че планетите могат да оцелеят във фазата на бялото джудже на звездата им. Това откритие придава тежест на това доказателство.
„Това откритие е голям прогрес, защото през последните две десетилетия имахме нарастващи доказателства, че планетарните системи оцеляват в стадия на бялото джудже“, казва д-р. „Виждали сме много астероиди, комети и други малки планетарни обекти, които удрят бели джуджета, и обясняването на тези събития изисква по-големи тела на планета-маса по-нататък. Да имаш доказателства за действителна планета, в която самата беше разпръсната, е важна стъпка. "
Според д-р Матиас Р. Шрайбер, водещ автор на втория документ, системата WDJ0914 + 1914 е поглед в бъдещето. „В известен смисъл WDJ0914 + 1914 ни дава представа за много далечното бъдеще на нашата собствена слънчева система.“
В крайна сметка нашето Слънце ще сподели същата съдба като това бяло джудже. Той ще се превърне в червен гигант, разширяващ и обгръщащ Меркурий, Венера и Земя. (Може би дори марс.) След това, след около 6 милиарда години, това ще бъде бяло джудже. Ако газовите гиганти и ледените гиганти в нашата Слънчева система мигрират достатъчно близо до звездата, техният материал може да бъде отстранен в диск точно както WDJ0914 + 1914 прави с ледения си гигант.
В придружителен документ астрономите посочват какво ще се случи. Нашето бъдеще Слънце ще излъчва достатъчно високоенергийни фотони, за да отстрани материал от Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун. Част от този газ ще пробие в диска, а след това в самото Слънце. Бъдещите астрономи, ако има такива, ще могат да го видят по същия начин, както ние.
Екипът може също да е намерил по невнимание начин да изследва атмосферата на екзопланетите.
В съобщението за печата д-р Шрайбер коментира: „Бяхме смаяни, когато разбрахме, че когато наблюдаваме горещи бели джуджета, потенциално виждаме подписи от атмосферата на извънзоларна планета. Въпреки че тази хипотеза се нуждае от допълнително потвърждение, тя наистина може да отвори вратите към разбирането на атмосферите на извънсоларна планета. "
Това е вторият път, когато астрономите са открили планета на неочаквано място. През ноември астрономите, използващи данни на TESS, откриха планета, обикаляща около орбита. И в двата случая всяка планета в тези позиции трябваше да бъде унищожена, когато звездите им се разшириха в червени гиганти.
Но сега, когато са открити две, вероятно ще има още, много повече. Във втория документ авторите извеждат скорост от 1 на 10 000 бели джуджета, отнемайки атмосферите от планетите. Ако в Млечния път има 10 милиарда бели джуджета, ще има 1 милион от тях с планети, които студено да бъдат открити спектроскопски. И това трябва да формира нашето разбиране за развитието на слънчевите системи.
Откритието направиха астрономите от Университета на Уоруик във Великобритания и Университета Валпараисо в САЩ. Техните изследвания са публикувани в два документа. Една книга е озаглавена „Акредиране на гигантска планета върху бяла звезда-джудже“ и е публикувана в Nature. Втората книга е озаглавена „Планетите от гигантски гигант, изпарени от горещи бели джуджета“ и е публикувана в „Астрофизични списания“.
Повече ▼:
- Прессъобщение: Скритата гигантска планета разкри около мъничката бяла звезда-джудже
- Документ за изследване: Студените гигантски планети, изпарени от горещи бели джуджета
- Изследователска книга: Аккредиране на гигантска планета върху бяла звезда-джудже
- Космическо списание: Изглежда невъзможно, но по някакъв начин тази планета преживя фазата на червения гигант на своята звезда
