В нашій галактиці виявлені найстаріші планетарні уламки

Астрономи виявили найстарішу зірку в нашій галактиці, яка акреціює уламки орбітальних планет, що робить її однією з найстаріших кам′янистих і крижаних планетних систем, виявлених у Чумацькому Шляху.

Про це розповіли у Ворицькому університеті.

Їхні висновки опубліковані 5 листопада у Щомісячних повідомленнях Королівського астрономічного товариства, і полягають у тому, що вік тьмяного білого карлика, розташованого за 90 світлових років від Землі, а також залишків його орбітальної планетної системи, становить понад 10 мільярдів років.

Доля більшості зірок, включно з такими, як наше Сонце, - стати білим карликом. Білий карлик - це зоря, яка спалила все своє паливо, скинула зовнішні шари й тепер проходить процес стиснення та охолодження. Під час скидання зовнішніх шарів зірки будь-які орбітальні планети будуть зруйновані, а в деяких випадках і знищені, а їхні уламки акреціюють на поверхню білого карлика.

Для цього дослідження команда астрономів, очолювана Ворицьким університетом, змоделювала два незвичайних білих карлики, які були виявлені космічною обсерваторією GAIA Європейського космічного агентства. Обидві зірки забруднені планетарними уламками, до того ж одна з них виявилася незвично блакитною, а інша - найтьмянішою та найчервонішою з виявлених на сьогодні у локальній галактичній околиці - команда піддала обидві зірки подальшому аналізу.

Використовуючи спектроскопічні та фотометричні дані космічного телескопа GAIA, "Огляду темної енергії" та приладу X-Shooter Європейської південної обсерваторії, астрономи з′ясували, що вік "червоної" зірки WDJ2147-4035 становить приблизно 10,7 мільярда років, з яких 10,2 мільярда років вона остигала як білий карлик.

Спектроскопія передбачає аналіз світла від зірки на різних довжинах хвиль, що дає змогу виявити, коли елементи в атмосфері зірки поглинають світло різних кольорів, і допомагає визначити, що це за елементи та в якій кількості вони присутні. Аналізуючи спектр WDJ2147-4035, команда виявила присутність металів натрію, літію, калію та попередньо виявила наявність вуглецю, який акреціює на зірку - це найстаріший білий карлик, забруднений металами, виявлений досі.

Друга "блакитна" зоря WDJ1922+0233 лише трохи молодша за WDJ2147-4035 і була забруднена планетарними уламками, схожими за складом із земною континентальною корою. Команда вчених дійшла висновку, що блакитний колір WDJ1922+0233, попри низьку температуру поверхні, викликаний незвичайною змішаною гелієво-водневою атмосферою.

Уламки, виявлені в майже суто гелієвій атмосфері червоної зірки WDJ2147-4035 з високою гравітацією, належать старій планетарній системі, яка пережила еволюцію зірки на білого карлика, що дало змогу астрономам зробити висновок про те, що це найстаріша планетарна система навколо білого карлика, виявлена в Чумацькому Шляху.

Провідна авторка дослідження Еббігейл Елмс, аспірантка кафедри фізики Ворицького університету, каже: "Ці забруднені металами зорі показують, що Земля не унікальна, існують і інші планетні системи з планетарними тілами, схожими на Землю. 97% усіх зірок стають білими карликами, і вони настільки поширені у Всесвіті, що їх дуже важливо зрозуміти, особливо такі надзвичайно холодні зірки. Після утворення з найстаріших зірок нашої галактики, холодні білі карлики надають інформацію про формування та еволюцію планетарних систем навколо найстаріших зірок Чумацького Шляху".

"Ми знаходимо найстаріші зоряні залишки в Чумацькому Шляху, які забруднені колись схожими на Землю планетами. Дивно думати, що це сталося в масштабі 10 мільярдів років, і що ці планети загинули задовго до того, як сформувалася Земля".

Астрономи також можуть використовувати спектри зірки, щоб визначити, як швидко ці метали опускаються в ядро зірки, що дає їм змогу зазирнути в минуле й визначити, наскільки високим був вміст кожного з цих металів у первісному планетарному тілі. Порівнюючи ці показники з астрономічними тілами та планетарним матеріалом, знайденим у нашій Сонячній системі, ми можемо припустити, якими були б ці планети до того, як зоря померла й перетворилася на білий карлик, але у випадку з WDJ2147-4035 це виявилося непросто.

Еббігейл пояснює: "Червона зоря WDJ2147-4035 є загадкою, оскільки планетарні уламки, що акреціюють на неї, дуже багаті літієм і калієм і не схожі ні на що відоме в нашій Сонячній системі. Це дуже цікавий білий карлик, оскільки його ультрахолодна температура поверхні, метали, що забруднюють його, його похилий вік і той факт, що він магнітний, роблять його надзвичайно рідкісним".

Професор П′єр-Еммануель Тремблей з кафедри фізики Ворицького університету сказав: "Коли ці старі зорі утворилися понад 10 мільярдів років тому, Всесвіт був менш багатим на метали, ніж зараз, оскільки метали утворюються у зорях, що еволюціонують, і гігантських зоряних вибухах. Два спостережуваних білих карлика відкривають захопливе вікно у планетоутворення в бідному на метали й багатому на гази середовищі, яке відрізнялося від умов, коли формувалася Сонячна система".

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