Astronomai atrado didelę Neptūno dydžio planetą, aplink kurią skrieja balta nykštukė žvaigždė. Planeta yra keturis kartus didesnė už žvaigždę, ir atrodo, kad baltasis nykštukas lėtai naikina planetą: baltojo nykštuko šiluma išgarina medžiagą iš planetos atmosferos ir sudaro į kometą panašų uodegą.
Balta nykštukė yra žvaigždžių, tokių kaip mūsų Saulė, pabaigos būsena. Kai į saulę panašiai žvaigždei trūksta degalų, ji išsiplečia į raudoną milžiną. Per tą fazę didžioji žvaigždės masės dalis patenka į kosmosą. Po to liko tik kompaktiška, palyginti šauni balta nykštukė.
Baltasis nykštukas dažniausiai yra panaudota jėga žvaigždžių prasme. Jis yra savo būsenoje, o ne išeikvoja tą pačią energiją, kurią naudojosi anksčiau. Bet jis vis tiek pakankamai spinduliuoja, kad pašalintų atmosferą iš planetos. Štai kas vyksta su žvaigžde šiame tyrime, pavadintame WDJ0914 + 1914.
Baltasis nykštukas šiame tyrime pateko tarp 10 000 apklaustų „Sloan Digital Sky Survey“ (SDSS). Dirbdami su „Sloan“ duomenimis, „Warwick“ astronomai išanalizavo šviesą, sklindančią iš baltosios nykštukės. Subtilūs, bet aptinkami šviesos pokyčiai atsirado sistemoje, kuri leido astronomams nustatyti esančius elementus.
Jie aptiko mažus vandenilio, deguonies ir sieros smaigalius. Vandenilis buvo neįprastas, nes baltasis nykštukas daugiausia susideda iš deguonies ir anglies, o deguonies ir sieros dar niekada nebuvo matyti tokioje situacijoje. Jie pasižiūrėjo iš arčiau labai dideliu teleskopu (VLT) ir nustatė, kad trijų elementų forma rodo, kad aplink WDJ0914 + 1914 yra dujų žiedas.
„Tokia sistema dar niekada nebuvo matyta, ir man iškart buvo aišku, kad tai unikali žvaigždė“.
Borisas Gaensicke, Varviko universitetas.
Iš pradžių tyrėjai manė, kad mato dvejetainę žvaigždę.
Borisas Gaensicke iš Varviko universiteto yra pagrindinis vieno iš tyrimų autorius. Pranešime spaudai jis teigė: „Iš pradžių mes manėme, kad tai yra dvejetainė žvaigždė su įbrėžimo disku, susidarančiu iš masės, tekančios tarp dviejų žvaigždžių. Tačiau mūsų stebėjimai rodo, kad tai yra vienas baltasis nykštukas, kurio diskas yra maždaug dešimt kartų didesnis už mūsų saulės dydį, pagamintas vien tik iš vandenilio, deguonies ir sieros. Tokia sistema niekada nebuvo matyta anksčiau, ir man iškart buvo aišku, kad tai unikali žvaigždė. “
Atlikę papildomą analizę, astronomai nustatė, kad baltoji nykštukė iš disko kaupia deguonį ir sierą. Jie sugebėjo išanalizuoti paties disko kompoziciją ir atrado, kad ji sutampa su gilesniais planetų sluoksniais mūsų pačių Saulės sistemoje, tokiose kaip Neptūnas ir Uranas, abu ledo gigantai.
Nors sintezė nutrūko seniai, baltoji nykštukė tebėra apie 28 000 Celsijaus. Tai išeikvoja pakankamai energijos bombarduoti nematytą planetą ir išgaruoti jos medžiagas. Komandos skaičiavimai rodo, kad maždaug 3000 tonų medžiagų kas sekundę patenka į diską.
Dr. Gaensicke sakė: „Ši žvaigždė turi planetą, kurios mes tiesiogiai nematome, bet todėl, kad žvaigždė yra tokia karšta, ji išgarina planetą, ir mes nustatome, kokią atmosferą ji praranda.“
„Šis atradimas yra didžiulė pažanga, nes per pastaruosius du dešimtmečius turėjome vis daugiau įrodymų, kad planetų sistemos išgyveno iki baltosios nykštukės stadijos“.
DR. BORIS GAENSICKE, WARWICK UNIVERSITETAS.
Ne visi balti nykštukai yra tokie karšti kaip šis. Tai reiškia, kad greičiausiai neįmanoma aptikti planetų, skriejančių aplink jas tuo pačiu metodu. Bet jų turi būti daugiau. Faktiškai Paukščių Take gali būti net 10 milijardų baltųjų nykštukų. Koks jų procentas yra pakankamai karštas, kad planetos su jais galėtų sąveikauti, kaip šis, yra atviras klausimas.
„Gali būti daug vėsesnių baltųjų nykštukų, turinčių planetas, tačiau neturinčių didelės energijos fotonų, reikalingų išgaruoti, todėl mes negalėtume jų rasti tuo pačiu metodu“, - sakė dr. Gaensicke. „Tačiau kai kurias iš šių planetų bus galima aptikti tranzito metodu, kai dangus pasuks Didįjį sinoptikų apžvalgos teleskopą“. (Tas teleskopas gali būti pervadintas į „Vera Rubin Survey“ teleskopą.)
Daugėja įrodymų, kad planetos gali išgyventi iki žvaigždės baltosios nykštukės fazės. Šis atradimas suteikia šiems įrodymams svarbos.
„Šis atradimas yra didžiulė pažanga, nes per pastaruosius du dešimtmečius turėjome vis daugiau įrodymų, kad planetų sistemos išgyvena iki baltosios nykštukės stadijos“, - sakė dr. „Mes matėme daugybę asteroidų, kometų ir kitų mažų planetų objektų, smogiančių baltuosius nykštukus, ir norint paaiškinti šiuos įvykius, reikia didesnių, masyvių planetų kūnų. Svarbus žingsnis yra faktinės planetos, kuri pati buvo išsklaidyta, įrodymai “.
Anot dr. Matthias R. Schreiberio, pagrindinio antrojo straipsnio autoriaus, WDJ0914 + 1914 sistema yra žvilgsnis į ateitį. „Tam tikra prasme WDJ0914 + 1914 suteikia mums žvilgsnį į tolimą mūsų pačių saulės sistemos ateitį“.
Galiausiai mūsų Saulę ištiks toks pats likimas kaip šios baltosios nykštukės. Jis taps raudonu milžinu, besiplečiančiu ir apgaubiančiu Merkuriju, Venera ir Žeme. (Gal net mars.) Po to, maždaug po 6 milijardų metų, ji bus baltoji nykštukė. Jei mūsų saulės sistemos dujų milžinai ir ledo gigantai migruotų pakankamai arti žvaigždės, jų medžiaga gali būti išmušta į diską, kaip WDJ0914 + 1914 daro savo ledo milžinui.
Papildomame dokumente astronomai nurodo, kas nutiks. Mūsų būsimoji Saulė skleis pakankamai aukštos energijos fotonų, kad pašalintų medžiagą iš Jupiterio, Saturno, Urano ir Neptūno. Dalis tų dujų pateks į diską, o paskui į pačią Saulę. Būsimi astronomai, jei jų yra, galės pamatyti tai panašiai kaip mes.
Komanda taip pat galėjo netyčia rasti būdą ištirti egzoplanetų atmosferą.
Pranešime spaudai dr. Schreiberis komentavo: „Mes buvome apstulbę, kai supratome, kad stebėdami karštus baltuosius nykštukus galime pamatyti parašus iš ekstrasoliarių planetos atmosferų. Nors šią hipotezę reikia dar kartą patvirtinti, ji iš tikrųjų gali atverti duris į suprasti ekstrasoliarų planetos atmosferą. “
Tai yra antras kartas, kai astronomai surado planetą netikėtoje vietoje. Lapkritį astronomai, naudodamiesi TESS duomenimis, rado planetą, aplink kurią skrieja raudonasis milžinas. Abiem atvejais visos planetos, esančios šiose padėtyse, turėjo būti sunaikintos, kai jų žvaigždės išsiplėtė į raudonus milžinus.
Bet dabar, kai jie buvo atrasti, tikėtina, kad bus dar daugiau, dar daugiau. Antrame darbe autoriai daro išvadą, kad 1 iš 10 000 baltųjų nykštukų atima atmosferą iš planetų. Jei Paukščių Take yra 10 milijardų baltųjų nykštukų, jų būtų 1 milijonas su planetomis, kurios šaltai būtų aptiktos spektroskopiškai. Ir tai pakeis mūsų supratimą apie tai, kaip vystosi saulės sistemos.
Šį atradimą padarė Warwicko universiteto JK ir Valparaiso universiteto astronomai. Jų tyrimai buvo paskelbti dviejuose straipsniuose. Vienas popierius pavadintas „Milžiniškos planetos prisirišimas prie baltos nykštukės žvaigždės“ ir buvo išspausdintas žurnale „Nature“. Antrasis straipsnis pavadintas „Šaltų milžiniškų planetų išgarintos karštos baltos nykštukės“ ir buvo išspausdintas „Astrophysical Journal Letters“.
Daugiau:
- Pranešimas spaudai: Paslėpta milžiniška planeta atsiskleidė aplink mažą baltą nykštukę žvaigždę
- Tyrimo dokumentas: Šaltųjų milžiniškų planetų išgarintos karštosios baltosios nykštukės
- Tyrimo dokumentas: Milžiniškos planetos prisirišimas prie baltosios nykštukės žvaigždės
- Žurnalas „Kosmosas“: atrodo neįmanomas, tačiau kažkodėl ši planeta išgyveno savo žvaigždės raudonojo milžino fazę
