|
Белый карлик все еще поглощает свою планетную систему
|
|
|
|
Примерно через 5 миллиардов лет у Солнца закончится запас водородного топлива, и оно разрушится под действием собственной гравитации, превратившись в белого карлика. Несмотря на размеры Земли, этот плотный остаток сохранит большую часть гравитационного влияния Солнца. Эта трансформация знаменует конец нашей солнечной системы в том виде, в каком мы ее знаем. Или так оно и есть?
|
|
|
|
Вселенная никогда не бездействует. Все находится в постоянном состоянии колебаний. Тем не менее, для астрономов стало неожиданностью обнаружение белого карлика возрастом 3 миллиарда лет, активно накапливающего материал из своей бывшей планетной системы - открытие, которое бросает вызов предположениям о поздних стадиях эволюции остатков звезд.
|
|
|
|
Убедительные доказательства были получены в результате наблюдений в обсерватории У. М. Кека на Маунакеа на Гавайях. Спектроскопический анализ света, исходящего от карлика, выявил 13 химических элементов, которые, вероятно, произошли от небольшого скалистого тела — астероида или карликовой планеты.
|
|
|
|
Подобно яблоку, падающему с дерева, какое-то неизвестное гравитационное возмущение в течение последних нескольких миллионов лет, возможно, заставило этот объект вращаться по спирали внутрь. Затем он был разорван приливными силами и поглощен окружающим белым карликом диском обломков.
|
|
|
|
|
|
|
Астрономы обнаружили редкую древнюю планетную систему, которая все еще активно поглощается своим центральным белым карликом LSPM J0207+3331, расположенным в 145 световых годах от Земли. В этой системе находится самый старый и богатый металлами диск обломков, когда-либо наблюдавшийся вокруг богатого водородом белого карлика, что поднимает новые вопросы о долгосрочной стабильности планетных систем через миллиарды лет после смерти звезды.
|
|
|
|
"Это открытие бросает вызов нашему пониманию эволюции планетных систем", - сказала ведущий автор Эрика Ле Бурдэ из Института исследований экзопланет Троттье при Монреальском университете. "Продолжающаяся аккреция на данном этапе предполагает, что белые карлики могут также сохранять остатки планет, которые все еще претерпевают динамические изменения".
|
|
|
|
Спектроскопические данные обсерватории У. М. Кека на Маунакеа на Гавайях показали, что атмосфера белого карлика загрязнена 13 химическими элементами, что свидетельствует о наличии скалистого тела шириной не менее 120 миль (200 километров), которое было разорвано на части гравитацией звезды. "Количество каменистого материала необычно велико для белого карлика такого возраста", - отметил соавтор Патрик Дюфур, также из Монреальского университета.
|
|
|
|
Богатые водородом атмосферы вокруг белых карликов обычно маскируют такие элементарные признаки, что делает это обнаружение особенно важным. "Что-то явно нарушило работу этой системы спустя долгое время после смерти звезды", - сказал соавтор исследования Джон Дебес из Научного института космического телескопа в Балтиморе, штат Мэриленд. "Даже по прошествии миллиардов лет на белом карлике все еще остается запас материала, способного загрязнить его".
|
|
Планетарная нестабильность замедленного действия
|
|
|
|
Почти половина всех загрязненных белых карликов демонстрируют признаки накопления тяжелых элементов, что указывает на то, что их планетные системы были динамически нарушены. В случае с LSPM J0207+3331 недавнее возмущение — в течение последних нескольких миллионов лет — вероятно, привело к тому, что каменистая планета начала вращаться по спирали внутрь. "Это говорит о том, что механизмы приливного разрушения и аккреции остаются активными еще долгое время после завершения фазы жизни звезды на главной последовательности", - сказал Дебес. "Потеря массы в ходе эволюции звезд может дестабилизировать орбиты, влияя на планеты, кометы и астероиды".
|
|
|
|
Система может служить примером замедленной нестабильности, когда взаимодействие нескольких планет постепенно дестабилизирует орбиты на протяжении миллиардов лет. "Это может указывать на долгосрочные динамические процессы, которые мы еще не до конца понимаем", - добавил Дебес.
|
|
Поиск внешних планет
|
|
|
|
В настоящее время астрономы выясняют, что могло спровоцировать это нарушение. Возможно, в этом виноваты уцелевшие планеты размером с Юпитер, но их трудно обнаружить из-за их удаленности от белого карлика и низких температур. Данные, полученные с помощью космического телескопа Gaia Европейского космического агентства, могут быть достаточно чувствительными, чтобы обнаружить такие планеты благодаря их гравитационному влиянию на белого карлика.
|
|
|
|
Космический телескоп НАСА "Джеймс Уэбб" также может помочь в поиске признаков присутствия внешних планет, используя инфракрасные наблюдения системы. "Будущие наблюдения могут помочь отличить планетарную встряску от гравитационного эффекта близкого столкновения звезды с белым карликом", - сказал Дебес.
|
|
|
|
Источник
|
