Виявлено мертву зорю, яка все ще поглинає свою планетну систему

Астрономи виявили рідкісну стародавню систему, яка все ще активно поглинається зорею-білим карликом в її центрі, що ставить під сумнів поточне розуміння еволюції планетних систем.

Про відкриття повідомляють в Обсерваторії В. М. Кека, передають OstanniPodii.com.

Ця система, розташована за 145 світлових років від Землі, містить найстаріший і найбагатший на важкі метали диск уламків, який коли-небудь спостерігався навколо багатого на водень білого карлика. Це підіймає нові питання про довгострокову стабільність планетних систем через мільярди років після смерті зорі, коли в ній закінчився процес термоядерного синтезу.

Відповідне дослідження, очолюване Ерікою Ле Бурде з Інституту досліджень екзопланет Троттьє при Монреальському університеті, було опубліковано 22 жовтня в «The Astrophysical Journal».

«Це відкриття ставить під сумнів наше розуміння еволюції планетних систем», — сказала Ле Бурде. «Акреція, що триває на цьому етапі, свідчить про те, що білі карлики також можуть утримувати біля себе планетні залишки, що зазнають динамічних змін».

Спектроскопічні дані, отримані за допомогою Високороздільного ешельного спектрометра (HIRES) на телескопі Keck I, показали, що атмосфера білого карлика забруднена 13 хімічними елементами, що свідчить про наявність кам′янистого тіла шириною не менш як 200 кілометрів, яке було відірване гравітацією зорі.

«Це один з небагатьох випадків, коли ми можемо побачити прямі докази того, що планети розриваються та падають на мертву зорю», — сказав головний науковець Обсерваторії Кека Джон О′Міра. «У нас не так багато таких систем, де ми бачимо забруднені білі карлики. Ця конкретна система має найбільшу кількість важких елементів, які були виявлені на сьогодні, що доводить, що це була стара кам′яниста планета».

Багата на водень атмосфера навколо білих карликів зазвичай маскує такі сліди елементів, що робить це виявлення особливо значущим. «Щось явно порушило цю систему через довгий час після смерті зорі», — сказав співавтор дослідження Джон Дебес з Наукового інституту космічного телескопа в Балтіморі, штат Мериленд. «Навіть через мільярди років все ще існує резервуар матеріалу, здатного забруднювати білий карлик».

Чому затримка?

Майже половина всіх забруднених білих карликів показують ознаки накопичення важких елементів, що вказує на динамічні порушення в їхніх планетних системах. У цьому випадку недавнє порушення — протягом останніх кількох мільйонів років — ймовірно, спричинило спіральне руйнування кам′янистої планети.

«Це свідчить про те, що механізми припливного руйнування та акреції залишаються активними ще довго після завершення фази головної послідовності життя зорі», — сказав Дебес. «Втрата маси під час еволюції зорі може дестабілізувати орбіти, впливаючи на планети, комети та астероїди».

Ця система може бути прикладом відстроченої нестабільності, коли взаємодія декількох планет поступово дестабілізує орбіти протягом мільярдів років. «Це може вказувати на довгострокові динамічні процеси, які ми ще до кінця не розуміємо», — додав Дебес.

Пошук зовнішніх планет

Астрономи зараз досліджують, що могло спричинити руйнування. Причиною могли бути планети розміром з Юпітер, які вижили, але їх важко виявити через їх віддаленість від білого карлика та низькі температури. Дані з космічного телескопа Gaia Європейського космічного агентства можуть бути достатньо чутливими, щоб виявити такі планети за їх гравітаційним впливом на білий карлик.

Космічний телескоп Джеймса Вебба також може надати інформацію, проводячи інфрачервоні спостереження системи на предмет ознак зовнішніх планет. «Майбутні спостереження можуть допомогти розрізнити планетарне потрясіння або гравітаційний ефект зоряного зближення з білим карликом», — сказав Дебес.