Астрономы сосредоточили внимание на шести белых карликах с дисками из газовых обломков

Они идентифицировали около 110 кандидатов, за которыми они наблюдали с помощью оптической спектроскопии с использованием нескольких наземных телескопов, из которых они обнаружили шесть новых газовых белых карликов с дисками.

Снимок Сириуса и его белого карлика-компаньона, сделанный телескопом Хаббл. Остатки планет в старых системах белых карликов можно рассматривать как пыльные диски из материала, и новое исследование обнаружило шесть таких систем, которые также имеют газообразные компоненты, что является очень редкой комбинацией. Горячий газ можно анализировать, чтобы получить кинематическую информацию о диске. НАСА / ЕКА

Когда звезда, подобная нашему Солнцу, состарится еще через семь миллиардов лет или около того, она больше не сможет поддерживать свое ядерное топливо. Оставшаяся лишь половина своей массы, она сократится до доли своего радиуса и превратится в белый карлик.

Обычны белые карлики; более 95% всех звезд станут белыми карликами. Самая известная из них — спутник самой яркой звезды на небе, Сириуса, но, в частности, все звезды, у которых есть экзопланеты, также закончат свою жизнь как белые карлики. Астрономы установили, что планеты, вращающиеся вокруг звезд, обычно могут пережить поздние стадии эволюции своего хозяина.

Каменистые планеты разбиваются на части и превращаются в диски пыльных обломков, поэтому белые карлики должны сохранять остатки свидетельств своих планетных спутников. Эмиссия этих пыльных дисков воспринимается как избыточное инфракрасное излучение; когда часть этого материала накапливается на самом белом карлике, элементы создают особенности в спектре звезды.

Небольшая часть, около 4%, белых карликов с пылевыми дисками также имеет газообразные компоненты, которые наблюдаются в эмиссии. Хотя эти газовые дисковые белые карлики очень редки — известно всего около дюжины — они, как полагают, обеспечивают особенно полезную диагностику динамической нестабильности и событий разрушения в дисках белых карликов, и астрономы внимательно следят за новыми случаями.

Команда объединила новые оптические наблюдения из обзора всего неба космической миссии Gaia с информацией из инфракрасного каталога для поиска белых карликов, у которых избыток инфракрасного излучения сигнализирует о наличии диска.

Анализ спектров этих объектов показал, что диски сложнее, чем ожидалось: видно более 50 эмиссионных линий, которые различаются по ширине, силе и форме. Линии также имеют поразительно разные характеристики изменчивости: некоторые звезды показывают линии, которые практически не меняются в течение примерно трех лет мониторинга, в то время как по крайней мере в одном хозяине линии различаются на 50%.

Многие из наблюдаемых линий имеют профили, которые позволяют кинематическое моделирование, например, указывая на плоский диск, вращающийся в так называемом кеплеровском движении (с более высокими скоростями ближе к звезде, как в случае планет в нашей солнечной системе).

Новые результаты показывают, что белые карлики имеют богатую, динамически активную среду, которую можно использовать, чтобы лучше понять, как система планет звезды эволюционирует по мере того, как звезда вступает в старость.