Po dziesięcioleciach śledzenia zagadkowego sygnału rentgenowskiego pochodzącego od umierającej gwiazdy, astronomowie mogą w końcu wyjaśnić jego źródło.
Począwszy od 1980 roku, misje rentgenowskie wychwyciły niezwykły odczyt z centrum Mgławicy Ślimak. Korzystając z najpotężniejszych współczesnych misji rentgenowskich, Chandra i XMM-Newton, mają teraz znacznie jaśniejszy obraz tej trwającej od dziesięcioleci zagadki.
Mgławica Ślimak to tak zwana mgławica planetarna, która jest późnym stadium gwiazdy, która odrzuciła swoje zewnętrzne warstwy gazu i pozostawiła po sobie słabszą i mniejszą gwiazdę zwaną białym karłem.
W poprzednich dekadach Obserwatorium Einsteina i satelita ROSAT wykryły wysokoenergetyczne promieniowanie rentgenowskie pochodzące od białego karła w centrum Mgławicy Ślimak o nazwie WD 2226-210, znajdującej się zaledwie 650 lat świetlnych od Ziemi. Białe karły, takie jak WD 2226-210, zazwyczaj nie emitują silnego promieniowania rentgenowskiego.
Nowe badania wykorzystujące dane z teleskopów Chandra i XMM-Newton mogą w końcu rozstrzygnąć kwestię, co jest przyczyną promieniowania rentgenowskiego z WD 2226-210.
Uważamy, że ten sygnał rentgenowski może pochodzić od szczątków planetarnych przyciągniętych do białego karła, jako sygnał śmierci planety, która została zniszczona przez białego karła w Mgławicy Ślimak – powiedział główny autor artykułu Sandino Estrada-Dorado z Narodowego Uniwersytetu Autonomicznego w Meksyku. Być może w końcu znaleźliśmy przyczynę tajemnicy, która trwała ponad 40 lat.
Wcześniej naukowcy ustalili, że planeta wielkości Neptuna znajduje się na bardzo bliskiej orbicie wokół białego karła – wykonując jeden obrót w mniej niż 3 dni. Naukowcy w najnowszym badaniu doszli do wniosku, że planeta podobna do Jowisza mogła znajdować się jeszcze bliżej gwiazdy.
Oblężona planeta mogła początkowo znajdować się w znacznej odległości od białego karła, ale następnie migrowała do wewnątrz, oddziałując z grawitacją innych planet w układzie. Gdy zbliżyła się wystarczająco do białego karła, grawitacja gwiazdy mogła częściowo lub całkowicie rozerwać planetę.
Tajemniczy sygnał, który zaobserwowaliśmy, może być spowodowany przez szczątki rozbitej planety spadające na powierzchnię białego karła i podgrzewane do świecenia w promieniowaniu rentgenowskim – powiedział współautor Martin Guerrero z Instytutu Astrofizyki Andaluzji w Hiszpanii. Jeśli zostanie to potwierdzone, będzie to pierwszy przypadek zniszczenia planety przez gwiazdę centralną w mgławicy planetarnej.
Badania pokazują, że sygnał rentgenowski z białego karła pozostawał w przybliżeniu stały pod względem jasności w latach 1992, 1999 i 2002 (z obserwacji odpowiednio przez ROSAT, Chandra i XMM). Dane sugerują jednak, że może występować subtelna, regularna zmiana sygnału rentgenowskiego co 2,9 godziny, dostarczając dowodów na istnienie pozostałości planety wyjątkowo blisko białego karła.
Autorzy rozważali również, czy zniszczeniu mogła ulec gwiazda o niskiej masie, a nie planeta. Takie gwiazdy mają mniej więcej taki sam rozmiar jak planety podobne do Jowisza, ale są bardziej masywne, co sprawia, że prawdopodobieństwo ich rozerwania przez białego karła jest znacznie mniejsze.
WD 2226-210 wykazuje pewne podobieństwa w zachowaniu rentgenowskim do dwóch innych białych karłów, które nie znajdują się w mgławicach planetarnych. Jeden z nich prawdopodobnie wyciąga materię z planety towarzyszącej, ale w bardziej spokojny sposób, bez szybkiego zniszczenia planety. Drugi biały karzeł prawdopodobnie ściąga na swoją powierzchnię materię ze szczątków planety. Te trzy białe karły mogą stanowić nową klasę zmiennych obiektów.
Ważne jest, aby znaleźć więcej takich układów, ponieważ mogą one nauczyć nas o przetrwaniu lub zniszczeniu planet wokół gwiazd takich jak Słońce, gdy wchodzą one w podeszły wiek – powiedział współautor Jesús Toala z Narodowego Uniwersytetu Autonomicznego Meksyku.
Opracowanie:
Agnieszka Nowak
Źródło:
Chandra
