Planet v velikosti Neptuna, ki kroži okoli mrtve zvezde bele pritlikavke. Tukaj je nori del, planet je 4-krat večji od zvezde
Astronomi so odkrili velik planet v velikosti Neptuna, ki kroži okoli zvezde bele pritlikavke. Planet je štirikrat večji od zvezde in zdi se, da beli škrat planet počasi uničuje: toplota belega pritlikavka izhlapeva material iz atmosfere planeta in tvori kometu podoben rep.
Beli škrat je končno stanje za zvezde, kot je naše Sonce. Ko Soncu podobni zvezdi zmanjka goriva, se razširi v rdečega velikana. V tej fazi se velik del mase zvezde odlije v vesolje. Po tem ostane kompakten, razmeroma hladen bel pritlikavec.
Beli škrat je večinoma porabljena sila v zvezdniškem smislu. Je v končnem stanju in ne oddaja skoraj enake energije kot nekoč. Vendar je še vedno dovolj sevalna, da odstrani atmosfero s planeta. In to se dogaja z zvezdo v tej študiji, imenovani WDJ0914+1914.
Umetniška ilustracija belega škrata. Kredit slike: Mark A. Česen
Beli pritlikavec v tej študiji je bil med 10.000, ki jih je raziskala Sloan Digital Sky Survey (SDSS). Pri delu s podatki Sloan so astronomi v Warwicku analizirali svetlobo, ki prihaja iz belega pritlikavka. Subtilne, a zaznavne razlike v svetlobi so izhajale iz sistema, ki je astronomom omogočil identifikacijo prisotnih elementov.
Zaznali so drobne konice vodika, kisika in žvepla. Vodik je bil nenavaden, saj so bele pritlikavke večinoma sestavljene iz kisika in ogljika, kisika in žvepla pa še nikoli nismo videli v takšni situaciji. Pobliže so pogledali z zelo velikim teleskopom (VLT) in ugotovili, da oblika treh elementov kaže na prisotnost plinskega obroča okoli WDJ0914+1914.
'Takšen sistem še ni bil viden in takoj mi je bilo jasno, da je to edinstvena zvezda.'
Boris Gaensicke, Univerza v Warwicku.
Sprva so raziskovalci mislili, da vidijo dvojno zvezdo.
Dr. Boris Gaensicke z Univerze v Warwicku je glavni avtor ene od študij. V izjava za javnost je rekel: »Najprej smo mislili, da je to dvojna zvezda z akrecijskim diskom, ki je nastal iz mase, ki teče med obema zvezdama. Vendar pa naša opažanja kažejo, da gre za enega samega belega škrata z diskom okoli njega, ki je približno desetkrat večji od našega sonca, sestavljen je izključno iz vodika, kisika in žvepla. Takšnega sistema še nismo videli in takoj mi je bilo jasno, da je to edinstvena zvezda.«
Po nadaljnji analizi so astronomi ugotovili, da beli pritlikavec nabira kisik in žveplo iz diska. Lahko so analizirali sestavo samega diska in odkrili, da se ujema z globljimi plastmi planetov v našem lastnem Osončju, kot sta Neptun in Uran. ledeni velikani.
Čeprav je fuzija že zdavnaj prenehala, je beli škrat še vedno okoli 28.000 Celzija. Oddaja dovolj energije, da bombardira nevidni planet in izhlapi njegov material. Izračuni ekipe kažejo, da se na disk vsako sekundo odstrani približno 3000 ton materiala.
Gaensicke je dejal: 'Ta zvezda ima planet, ki ga ne moremo videti neposredno, a ker je zvezda tako vroča, da izhlapi planet, in zaznamo atmosfero, ki jo izgublja.'
'To odkritje je velik napredek, saj smo v zadnjih dveh desetletjih imeli vse več dokazov, da planetarni sistemi preživijo v fazi bele pritlikavke.'
DR. BORIS GAENSICKE, UNIVERZA V WARWICKU.
Niso vsi beli palčki tako vroči kot ta. To pomeni, da odkrivanje planetov, ki krožijo okoli njih z isto metodo, verjetno ni mogoče. Vendar jih mora biti več. Pravzaprav je v Rimski cesti lahko kar 10 milijard belih pritlikavk. Kolikšen odstotek jih je dovolj vročih, da planeti komunicirajo z njimi, kot je ta, je odprto vprašanje.
'Lahko bi bilo veliko hladnejših belih pritlikavk, ki imajo planete, vendar jim manjkajo visokoenergetski fotoni, potrebni za izhlapevanje, zato jih ne bi mogli najti z isto metodo,' je dejal dr. Gaensicke. 'Vendar bi lahko nekatere od teh planetov zaznali s tranzitno metodo, ko bo Veliki sinoptični teleskop za raziskovanje šel na nebo.' (Ta teleskop bi lahko preimenovali v Pregledni teleskop Vera Rubin .)
Vse več je dokazov, ki kažejo, da lahko planeti preživijo v fazi bele pritlikavke svoje zvezde. To odkritje dodaja težo tem dokazom.
'To odkritje je velik napredek, saj smo v zadnjih dveh desetletjih imeli vse več dokazov, da planetarni sistemi preživijo v fazi bele pritlikavke,' je dejal dr. Gaensicke. »Videli smo, kako veliko asteroidov, kometov in drugih majhnih planetarnih objektov udarja v bele pritlikavke, in razlaga teh dogodkov zahteva večja telesa z maso planeta, ki so bolj oddaljena. Imeti dokaze za dejanski planet, ki je bil sam raztresen, je pomemben korak.'
Umetnikova ilustracija. Asteroid, ki ga je raztrgala močna gravitacija belega pritlikavka, je oblikoval obroč prašnih delcev in naplavin, ki krožijo okoli zgorelega zvezdnega jedra velikosti Zemlje. Zasluge za sliko: University of Warwick/Mark Garlick
Po besedah dr. Matthiasa R. Schreiberja, glavnega avtorja drugega članka, je sistem WDJ0914+1914 pogled v prihodnost. 'V nekem smislu nam WDJ0914+1914 ponuja vpogled v zelo oddaljeno prihodnost našega lastnega sončnega sistema.'
Sčasoma bo naše Sonce delilo isto usodo kot ta beli škrat. Postal bo rdeči velikan, ki se bo širil in zaokrožil Merkur, Venero in Zemljo. (Morda celo mars.) Po tem, čez približno 6 milijard let, bo bela pritlikavka. Če se plinski velikani in ledeni velikani v našem Osončju preselijo dovolj blizu zvezdi, bi se njihov material lahko odstranil v disk, tako kot WDJ0914+1914 počne s svojim ledenim velikanom.
V spremljevalnem dokumentu astronomi opozarjajo, kaj se bo zgodilo. Naše prihodnje Sonce bo oddalo dovolj visokoenergijskih fotonov, da bo odstranilo material z Jupitra, Saturna, Urana in Neptuna. Nekaj tega plina se bo prebilo v disk in nato v samo Sonce. Bodoči astronomi, če jih bo, bodo lahko videli na enak način kot mi.
Pogled na Osončje pod poševnim kotom, ki gleda navznoter iz orbite šestega planeta, Saturna. Prikazan je tudi asteroidni pas med orbitama Marsa in Jupitra, kot širok prosojen pas. Sonce se bo čez približno 6 milijard let razvilo v belo pritlikavko. Mars in zunanji plinski velikani našega sončnega sistema bodo preživeli to metamorfozo. Prvih nekaj milijonov let po nastanku bo bela pritlikavka izjemno vroča in njena močna emisija EUV bo izhlapevala plin iz zunanje atmosfere plinskih velikanov. Beli pritlikavec bo nabral del tega plina in ustvaril atmosferske črte, ki jih bodo zaznale prihodnje generacije vesoljskih astronomov. Zasluge: Mark Garlick
Ekipa je morda tudi nehote našla način za preučevanje atmosfere eksoplanetov.
V sporočilu za javnost je dr. Schreiber komentiral: »Bili smo osupli, ko smo ugotovili, da pri opazovanju vročih belih pritlikavk potencialno vidimo podpise iz atmosfer zunaj sončnega planeta. Čeprav ta hipoteza potrebuje nadaljnjo potrditev, bi lahko res odprla vrata za razumevanje atmosfer zunaj sončnega planeta.
To je že drugič, ko so astronomi našli planet na nepričakovanem mestu. Novembra so astronomi uporabljali podatke TESS našel planet kroži okoli rdečega velikana. V obeh primerih bi morali biti vsi planeti v teh položajih uničeni, ko so se njihove zvezde razširile v rdeče velikanke.
Toda zdaj, ko sta bila odkrita dva, jih bo verjetno še več, veliko več. V drugem prispevku avtorji sklepajo, da 1 od 10.000 belih pritlikavk odstranjuje atmosfero s planetov. Če je v Rimski cesti 10 milijard belih pritlikavk, bi jih bilo 1 milijon s planeti, ki jih je mrzlo zaznati spektroskopsko. In to bo zagotovo preoblikovalo naše razumevanje razvoja sončnih sistemov.
Astronomi z Univerze Warwick v Veliki Britaniji in Univerze v Valparaisu v ZDA so prišli do odkritja. Njihova raziskava je bila objavljena v dveh prispevkih. En prispevek ima naslov » Priraščanje orjaškega planeta na zvezdo bele pritlikave « in je bil objavljen v Nature. Drugi prispevek ima naslov » Vroči beli palčki so izhlapeli planete hladnih velikanov ” in je bil objavljen v Astrophysical Journal Letters.
Več:
- Izjava za javnost: Skrit velikanski planet, razkrit okoli majhne zvezde bele pritlikavke
- Raziskovalna naloga: Vroči beli palčki so izhlapeli planete hladnih velikanov
- Raziskovalna naloga: Priraščanje orjaškega planeta na zvezdo bele pritlikave
- Vesolje danes: Zdi se nemogoče, vendar je ta planet nekako preživel fazo rdeče velikanke svoje zvezde
