Загадка стареющего белого карлика: продолжающееся поглощение планетной системы
В приблизительно 5 миллиардов лет наше Солнце истощит свои запасы водорода и под воздействием собственной гравитации рухнет, превратившись в белый карлик. Хотя он будет размером с Землю, этот плотный остаток сохранит значительное гравитационное влияние Солнца.
Этот процесс знаменует собой конец нашей солнечной системы, как мы ее знаем. Но это действительно так?
Вселенная никогда не бывает нерешительной. Все находится в постоянном движении. Тем не менее, астрономы были удивлены, обнаружив 3-миллиардолетний белый карлик, активно поглинающий материю из своей прежней планетной системы — открытие, ставящее под сомнение предположения о поздних стадиях эволюции звездных остатков.
Важные свидетельства были получены с помощью наблюдений на обсерватории W. M. Keck на Маунакеи на Гавайях. Спектроскопический анализ света от белого карлика выявил 13 химических элементов, которые, по всей видимости, произошли от небольшого каменного тела — астероида или карликовой планеты.
Подобно тому, как яблоко падает с дерева, неизвестное гравитационное возмущение в течение последних нескольких миллионов лет могло толкнуть этот объект на спиральный курс. Затем он был разорван приливными силами и поглощен окружающим диском мусора белого карлика.
Астрономы выделили редкую, древнюю планетную систему, которая все еще активно поглощается центральной звездой белого карлика LSPM J0207+3331, расположенной в 145 световых годах от Земли. Эта система содержит самый старый и самый богатый металлом диск мусора, когда-либо наблюдавшийся вокруг белого карлика, обогащенного водородом, ставя новые вопросы о долгосрочной стабильности планетных систем спустя миллиарды лет после звездной смерти.
«Это открытие ставит под сомнение наше понимание эволюции планетных систем», — сказала ведущий автор исследования Эрика Ле Бурда из Института исследований экзопланет Университета Монреаля. «Продолжающееся аккреция на этой стадии предполагает, что белые карлики могут также сохранять остатки планет, которые все еще подвергаются динамическим изменениям.»
Спектроскопические данные с обсерватории W. M. Keck показали, что атмосфера белого карлика загрязнена 13 химическими элементами, что является подтверждением существования каменного тела шириной не менее 120 миль (200 километров), которое было разорвано гравитацией звезды. «Количество каменной матери выступает аномально высоким для белого карлика такого возраста,» — отметил соавтор Патрик Дюфур из Университета Монреаля.
Задержанная планетная нестабильность
Почти половина всех загрязненных белых карликов демонстрирует признаки аккреции тяжелых элементов, что указывает на динамические возмущения в их планетных системах. В случае LSPM J0207+3331, недавнее возмущение, вероятно, отправило каменную планету в спиральное движение внутрь. «Это предполагает, что механизмы приливного разрушения и аккреции остаются активными задолго после основной последовательной фазы жизни звезды,» — сказал Дебес. «Потеря массы во время звездной эволюции может дестабилизировать орбиты, влияя на планеты, кометы и астероиды.»
Система может служить примером задержанной нестабильности, когда взаимодействия между многими планетами постепенно дестабилизируют орбиты на протяжении миллиардов лет. «Это может указывать на долгосрочные динамические процессы, которые мы еще полностью не понимаем,» — добавил Дебес.
Поиск внешних планет
Астрономы теперь исследуют, что могло вызвать это возмущение. Уцелевшие планеты размером с Юпитер могут быть ответственны, но их сложно обнаружить из-за их удаленности от белого карлика и низких температур. Данные с космического телескопа Gaia ESA могут быть чувствительными к обнаружению таких планет через их гравитационное влияние на белый карлик.
Космический телескоп Джеймса Уэбба NASA также может предоставить новые сведения, проводя инфракрасные наблюдения системы в поисках признаков внешних планет. «Будущие наблюдения могут помочь определить, произошло ли смещение планет или же это результат гравитационного воздействия близкой звездной встречи с белым карликом,» — сказал Дебес.
Эти результаты опубликованы в The Astrophysical Journal Letters.
В нашем Telegram‑канале, и группе ВК вы найдёте новости о непознанном, НЛО, мистике, научных открытиях, неизвестных исторических фактах. Подписывайтесь, чтобы ничего не пропустить.
