Вперше спостерігалися планетарні тіла в жилій зоні мертвої зірки

На орбіті поблизу білого карлика дослідники спостерігали кільце планетарних уламків, всіяне структурами розміром з Місяць, яке натякає на наявність планети поблизу, в "жилій зоні" зірки.

Про це розповіли в Університетському коледжі Лондона (UCL), передають OstanniPodii.com.

Білі карлики — це напівзотлілі залишки від зірок, які спалили все своє водневе паливо та відкинули зовнішні шари. Майже всі зорі, включаючи Сонце, з часом стануть білими карликами, але про їх планетарні системи наразі відомо дуже мало.

У роботі, опублікованій у Щомісячних повідомленнях Королівського астрономічного товариства, міжнародна група дослідників вимірювала світло від білого карлика в Чумацькому Шляху, відомого як WD1054–226, за допомогою телескопів на землі та у космосі.

На свій подив, вони виявили виразні спади світла, що відповідають 65 рівномірно розташованим хмарам планетарного сміття, які обертаються навколо зірки кожні 25 годин. Дослідники вирішили, що точна регулярність транзитних структур — приглушення світла зірки кожні 23 хвилини — дозволяє припустити про те, що вони підтримуються в такому порядку близько розташованою планетою.

«Це перший випадок, коли астрономи виявили який-небудь вид планетарного тіла в жилій зоні білого карлика», — каже провідний автор роботи, професор Джей Фаріхі (кафедра фізики та астрономії UCL).

«Структури розміром з Місяць, які ми спостерігали, є неправильної форми та запилені (наприклад, кометоподібні), а не твердими сферичними тілами. Їхня абсолютна регулярність — одне проходження перед зіркою кожні 23 хвилини — є загадкою, яку ми зараз не можемо пояснити.»

«Захопливою можливістю є те, що ці тіла утримуються на такій рівномірно розподіленій орбіті завдяки гравітаційному впливу поруч розташованої планети. Без цього впливу, тертя та зіткнення призвели б до розсіювання структур зі втратою спостережуваної точної регулярності. Прикладом такого "пастирства" є те, як гравітаційне притягнення супутників навколо Нептуна та Сатурна допомагає створити стабільні кільцеві структури, що обертаються навколо цих планет.»

«Можливість наявності планети в жилій зоні одночасно захоплива та неочікувана; ми не шукали її. Однак важливо враховувати, що для підтвердження наявності планети необхідно більше доказів. Ми не можемо спостерігати планету безпосередньо, тому підтвердження може бути отримано шляхом порівняння комп’ютерних моделей з подальшими спостереженнями за зіркою та орбітальним сміттям».

Є припущення, що ця орбіта навколо білого карлика була очищена під час гігантської зоряної фази його життя, і, таким чином, будь-яка планета, яка потенційно може містити воду, а отже, і життя, була б недавнім набутком. Ця територія була б життєпридатною протягом щонайменше двох мільярдів років, у тому числі принаймні один мільярд років у майбутньому.

Понад 95% всіх зірок з часом перетворяться на білих карликів. Виняток становлять найбільші зорі, які вибухають і стають або чорними дірами, або нейтронними зорями.

Професор Фаріхі додав: «Оскільки наше Сонце стане білим карликом через кілька мільярдів років, наше дослідження дає можливість зазирнути в майбутнє Сонячної системи».

Коли у зірок починає закінчуватися водень, вони розширюються та охолоджуються, перетворюючись на червоних гігантів. Сонце ввійде в цю фазу через чотири-п’ять мільярдів років, поглинувши Меркурій, Венеру та, можливо, Землю. Після того, як зовнішній матеріал помірно здувається та водень вичерпується, залишається гаряче ядро ​​зірки, яке буде повільно охолоджуватись протягом мільярдів років — це і є фаза білого карлика у зірки.

Астрономам важко виявити планети, які обертаються навколо білих карликів, оскільки ці зорі набагато тьмяніші, ніж зорі головної послідовності (наприклад, Сонце). Досі астрономи знайшли лише попередні докази існування газового гіганта (як Юпітер), що обертається навколо білого карлика.

В рамках нового дослідження вчені спостерігали за білим карликом WD1054–226, який знаходиться на відстані 117 світлових років від нас, реєструючи зміни в його світлі протягом 18 ночей за допомогою високошвидкісної камери ULTRACAM, встановленої на 3,5-метровому Телескопі нових технологій (NTT) Європейської південної обсерваторії в Чилі. Для кращої інтерпретації змін у світлі, дослідники також переглянули дані із Супутника спостереження за транзитами екзопланет (TESS) NASA, що дозволило їм підтвердити, що планетарні структури мали 25-годинну орбіту.

Вони виявили, що світло від WD1054–226 завжди було дещо затьмарене величезними хмарами орбітального матеріалу, що проходять перед ним, що свідчить про кільце планетарних уламків, яке обертається навколо зірки.

Жила зона, яку іноді називають зоною Золотоволоски, — це область навколо зірки, в якій температура теоретично дозволяла б рідкій воді існувати на поверхні планети. У порівнянні з такою зіркою, як Сонце, жила зона білого карлика буде меншою та ближчою до зірки, оскільки білі карлики виділяють менше світла, а отже і тепла.

Спостережувані в дослідженні структури знаходяться на орбіті в області, яка була охоплена зіркою, коли вона роздулася до червоного гіганта, тому, ймовірно, вони утворилися або з’явилися відносно недавно, а не вижили після народження зірки та її планетарної системи.

! Читайте ще цікаві новини про космос на сайті, або слідкуйте за ними на Facebook.