Впервые наблюдались планетарные тела в жилой зоне мертвой звезды

На орбите близ белого карлика исследователи наблюдали кольцо планетарных обломков, усеянное структурами размером с Луну, намекающее на наличие планеты поблизости, в "жилой зоне" звезды.

Об этом рассказали в Университетском колледже Лондона (UCL), передают OstanniPodii.com.

Белые карлики — это тлеющие остатки звезд, которые сожгли все свое водородное топливо и отбросили наружные слои. Почти все звезды, включая Солнце, со временем станут белыми карликами, но об их планетарных системах известно мало.

В работе, опубликованной в Ежемесячных сообщениях Королевского астрономического общества, международная группа исследователей измеряла свет от белого карлика в Млечном Пути, известного как WD1054-226, с помощью телескопов на земле и в космосе.

К своему удивлению, они обнаружили отчетливые спады света, соответствующие 65 равномерно расположенным облакам планетарного мусора, вращающимся вокруг звезды каждые 25 часов. Исследователи решили, что точная регулярность транзитных структур – приглушение света звезды каждые 23 минуты – позволяет предположить, что они поддерживаются в таком порядке близко расположенной планетой.

«Это первый случай, когда астрономы обнаружили какой-нибудь вид планетарного тела в жилой зоне белого карлика», - говорит ведущий автор работы, профессор Джей Фарихи (кафедра физики и астрономии UCL).

«Структуры размером с Луну, которые мы наблюдали, являются неправильной формы и запылеными (например, кометообразные), а не твердыми сферическими телами. Их абсолютная регулярность — одно прохождение перед звездой каждые 23 минуты — загадка, которую мы сейчас не можем объяснить.»

«Захватывающей возможностью является то, что эти тела удерживаются на такой равномерно распределенной орбите благодаря гравитационному воздействию рядом расположенной планеты. Без этого воздействия, трение и столкновения привели бы к рассеянию структур с утратой наблюдаемой точной регулярности. Примером такого "пастырства" является то, как гравитационное притяжение спутников вокруг Нептуна и Сатурна помогает создать стабильные кольцевые структуры, вращающиеся вокруг этих планет.»

«Возможность наличия планеты в жилой зоне одновременно увлекательна и неожиданна; мы не искали ее. Однако важно учитывать, что для подтверждения наличия планеты необходимо больше доказательств. Мы не можем наблюдать планету напрямую, поэтому подтверждение может быть получено путем сравнения компьютерных моделей с последующими наблюдениями за звездой и орбитальным мусором».

Есть предположение, что эта орбита вокруг белого карлика была очищена во время гигантской звездной фазы его жизни, и, таким образом, любая планета, которая потенциально может содержать воду, а значит и жизнь, была бы недавним достоянием. Эта территория была бы жизнепригодной в течение не менее двух миллиардов лет, в том числе по крайней мере один миллиард лет в будущем.

Более 95% всех звезд со временем превратятся в белых карликов. Исключение составляют самые большие звезды, которые взрываются и становятся или черными дырами, или нейтронными звездами.

Профессор Фарихи добавил: «Поскольку наше Солнце станет белым карликом через несколько миллиардов лет, наше исследование дает возможность заглянуть в будущее Солнечной системы».

Когда у звезд начинает заканчиваться водород, они расширяются и охлаждаются, превращаясь в красных гигантов. Солнце войдет в эту фазу через четыре-пять миллиардов лет, поглотив Меркурий, Венеру и, возможно, Землю. После того, как наружный материал умеренно вздувается и водород иссякает, остается горячее ядро ​​звезды, которое будет медленно охлаждаться в течение миллиардов лет — это и есть фаза белого карлика у звезды.

Астрономам трудно обнаружить планеты, вращающиеся вокруг белых карликов, поскольку эти звезды гораздо более тусклые, чем звезды главной последовательности (например, Солнце). До сих пор астрономы нашли лишь предварительные доказательства существования вращающегося вокруг белого карлика газового гиганта (как Юпитер).

В рамках нового исследования ученые наблюдали за белым карликом WD1054–226, который находится в 117 световых годах от нас, регистрируя изменения в его свете в течение 18 ночей с помощью высокоскоростной камеры ULTRACAM, установленной на 3,5-метровом Телескопе новых технологий (NTT) Европейской южной обсерватории в Чили. Для лучшей интерпретации изменений в свете исследователи также просмотрели данные со Спутника наблюдения за транзитами экзопланет (TESS) NASA, что позволило им подтвердить, что планетарные структуры имели 25-часовую орбиту.

Они обнаружили, что свет от WD1054–226 всегда был несколько омрачен проходящими перед ним огромными облаками орбитального материала, что свидетельствует о кольце планетарных обломков, вращающихся вокруг звезды.

Жилая зона, которую иногда называют зоной Златовласки, – это область вокруг звезды, в которой температура теоретически позволяла бы жидкой воде существовать на поверхности планеты. В сравнении с такой звездой, как Солнце, жилая зона белого карлика будет меньше и ближе к звезде, поскольку белые карлики выделяют меньше света, а значит и тепла.

Наблюдаемые в исследовании структуры находятся на орбите в области, охваченной звездой, когда она раздулась до красного гиганта, поэтому, вероятно, они образовались или появились относительно недавно, а не выжили после рождения звезды и ее планетарной системы.

! Читайте еще интересные новости о космосе на сайте или следите за ними на Facebook.