Fragmenty planet z ciężkich metali przetrwają śmierć swojej gwiazdy

Astronomów z Warwick odkryli fragmenty planet, które przetrwały śmierć swojej gwiazdy macierzystej, w dysku szczątków powstałych ze zniszczonych planet, które gwiazda ostatecznie konsumuje.

Planetozymal bogaty w żelazo i nikiel przetrwał kataklizm całego układu, który nastąpił po śmierci gwiazdy macierzystej, SDSS J122859.93+104032.9. Uważa się, że kiedyś był częścią większej planety a jego przetrwanie jest tym bardziej zdumiewające, że krąży bliżej gwiazdy, niż wcześniej sądzono, że to możliwe, obiegając ją w czasie 2 godzin.

Naukowcy po raz pierwszy wykorzystali spektroskopię do odkrycia ciała stałego znajdującego się na orbicie wokół białego karła, wykorzystując subtelne zmiany emitowanego światła do identyfikacji dodatkowego gazu generowanego przez planetozymal.

Korzystając z Gran Telescopio Canarias na La Palma, naukowcy badali dysk szczątków orbitujący wokół białego karła oddalonego od nas o 410 lat świetlnych, utworzonego przez rozerwanie ciał skalistych złożonych z takich pierwiastków, jak żelazo, magnez, krzem i tlen – cztery kluczowe pierwiastki budulcowe Ziemi i najbardziej skalistych ciał. Wewnątrz tego dysku odkryli pierścień gazu płynący z ciała stałego, jak ogon komety. Gaz ten może być albo wytwarzany przez samo ciało, albo przez odparowanie pyłu, gdy zderza się z drobnymi odpadkami wewnątrz dysku.

Astronomowie szacują, że ciało musi mieć wielkość co najmniej 1 km, ale może mieć średnicę nawet kilkunastu kilometrów, porównywalną do największych planetoid znanych w Układzie Słonecznym.

Białe karły to pozostałości gwiazd, takich jak nasze Słońce spalające całe swoje paliwo i zrzucające zewnętrzne warstwy, pozostawiając za sobą gęste jądro, które z czasem powoli schładza się. Dowody sugerują, że planetozymal był kiedyś częścią większego ciała znajdującego się dalej w układzie planetarnym, i prawdopodobnie był planetą rozerwaną, gdy gwiazda rozpoczęła proces ochładzania się.

Dr Christopher Manser powiedział: „Gdy gwiazdy się starzeją, stają się czerwonymi olbrzymami, które ‘oczyszczają’ większość wewnętrznej części swojego układu planetarnego. W naszym Układzie Słonecznym Słońce rozszerzy się do miejsca, w którym obecnie krąży Ziemia, i zniszczy Merkurego, Wenus i Ziemię. Mars i pozostałe planety przetrwają i oddalą się na większe orbity.”

Panuje ogólna zgoda co do tego, że za 5-6 mld lat nasz Układ Słoneczny będzie posiadał białego karła zamiast Słońca, wokół którego będą krążyć: planety zewnętrzne, planetoidy i komety. Oddziaływania grawitacyjne mogą się zdarzyć w takich pozostałościach układów planetarnych, co oznacza, że większe planety mogą łatwo wytrącać mniejsze ciała na orbity, które zbliżają je do białego karła, gdzie zostaną zniszczone przez ogromną grawitację.

„Naszym odkryciem jest drugi lity planetozymal znajdujący się na ciasnej orbicie wokół białego karła, przy czym poprzedni znaleziono, ponieważ szczątki przechodzące przed gwiazdą blokowały część jej światła – jest to powszechnie stosowana metoda tranzytowa egzoplanet wokół gwiazd podobnych do Słońca. Aby znaleźć takie tranzyty, geometria, pod którą je oglądamy, musi być bardzo precyzyjnie dostrojona, co oznacza, że każdy układ obserwowany przez kilka godzin w większości nie prowadzi do niczego. Metoda spektroskopowa, którą opracowaliśmy w tym badaniu, może wykryć zbliżające się planetozymale bez potrzeby specyficznego dopasowania. Wiemy już o kilku innych układach z gruzowymi dyskami bardzo podobnymi do SDSS J122859.93+104032.9, które będziemy dalej badać. Jesteśmy przekonani, że odkryjemy dodatkowe planetozymale krążące wokół białych karłów, które pozwolą nam dowiedzieć się więcej o ich ogólnych właściwościach” – mówi Christopher Manser.

Opracowanie:
Agnieszka Nowak

Źródło:
University of Warwick

Dodaj komentarz

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.