A csillagászok felfedeztek egy nagy Neptunusz méretű bolygót, amely körül egy fehér törpe csillagot kering. A bolygó négyszer nagyobb, mint a csillag, és a fehér törpe látszólag lassan elpusztítja a bolygót: a fehér törpe hője elpárologtatja az anyagot a bolygó légköréből, üstökös-szerű farkot képezve.
A fehér törpe a végállapot olyan csillagok számára, mint a Nap. Ahogy a Napszerű csillag kifogy az üzemanyagból, egy vörös óriásgá alakul ki. Ebben a szakaszban a csillag tömegének nagy része az űrbe kerül. Utána még egy kompakt, viszonylag hűvös fehér törpe maradt.
A fehér törpe főleg csillag szempontjából kimerült erő. Végső állapotában van, és nem bocsátja ki ugyanazt az energiát, mint régen. De még mindig eléggé sugárzó, hogy eltávolítsa a légkört a bolygón. És ez történik a csillaggal a WDJ0914 + 1914 nevű tanulmányban.
A fehér törpe ebben a tanulmányban a Sloan Digital Sky Survey (SDSS.) Által a Sloan adatokkal foglalkozó 10 000 felmérésben szerepelt. A Warwick csillagászai a fehér törpéből származó fényt elemezték. A fény apró, de észlelhető variációi a rendszerből származtak, amely lehetővé tette a csillagászoknak, hogy azonosítsák a jelen lévő elemeket.
Apró tüskéket észleltek a hidrogénben, az oxigénben és a kénben. A hidrogén szokatlan volt, mivel a fehér törpék többnyire oxigént és szént tartalmaznak, és az oxigént és a ként még soha nem láthatták ilyen helyzetben. Közelebbről néztek a nagyon nagy távcsővel (VLT), és megállapították, hogy a három elem alakja jelzi a WDJ0914 + 1914 körüli gázgyűrű jelenlétét.
"Egy ilyen rendszert még soha nem láttak, és számomra egyértelmű volt, hogy ez egy egyedülálló csillag."
Dr. Boris Gaensicke, a Warwicki Egyetem.
A kutatók először úgy gondolták, hogy bináris csillagot látnak.
Az egyik tanulmány vezető szerzője Dr. Boris Gaensicke a Warwicki Egyetemen. A sajtóközleményben azt mondta: „Eleinte azt gondoltuk, hogy ez egy bináris csillag, akkreditációs tárcsájával, amely a két csillag között áramló tömegből áll. Megfigyeléseink azonban azt mutatják, hogy ez egy fehér törpe, amelynek körül van korongja, körülbelül tízszerese a napunk méretének, kizárólag hidrogénből, oxigénből és kénből. Egy ilyen rendszert még soha nem láttak, és számomra egyértelmű volt, hogy ez egy egyedi csillag. ”
További elemzés után a csillagászok azt találták, hogy a fehér törpe oxigént és ként gyűjtött a korongból. Képesek voltak elemezni a lemez összetételét, és rájöttek, hogy ez megfelel a saját Naprendszerünk bolygóinak mélyebb rétegeinek, mint például Neptunusz és Uránusz, mindkettő a jég óriások.
Annak ellenére, hogy a fúzió már régen leállt, a fehér törpe még mindig körülbelül 28 000 Celsius fok. Elegendő energiát bocsát ki a láthatatlan bolygó bombázásához és anyagának elpárologtatásához. A csapat számításai azt mutatják, hogy másodpercenként mintegy 3000 tonna anyag kerül a lemezbe.
Dr. Gaensicke azt mondta: "Ennek a csillagnak van egy bolygója, amelyet közvetlenül nem látunk, hanem azért, mert a csillag olyan meleg, hogy elpárologtatja a bolygót, és észleljük, hogy milyen légkört veszít."
"Ez a felfedezés nagy előrelépés, mivel az elmúlt két évtizedben egyre több bizonyítékunk volt arra, hogy a bolygórendszerek túlélnek a fehér törpe szakaszába."
DR. BORIS GAENSICKE, a WARWICK EGYETEM.
Nem minden fehér törpe olyan meleg, mint ez. Ez azt jelenti, hogy valószínűleg nem lehetséges azonosítani azokat a bolygókat, amelyek ezen a módon keringnek. De ezeknek többnek is lehetnek. Valójában akár 10 milliárd fehér törpe is lehet a Tejútban. Milyen százalékban vannak melegek ahhoz, hogy a bolygók ilyen módon kölcsönhatásba lépjenek velük, egy nyitott kérdés.
"Lehet, hogy sok hűvösebb fehér törpe van, amelyek bolygókkal rendelkeznek, de hiányoznak a párolgáshoz szükséges nagy energiájú fotonok, tehát nem lennénk képesek megtalálni őket ugyanazon módszerrel" - mondta Dr. Gaensicke. "Ugyanakkor ezeknek a bolygóknak néhány része tranzit módszerrel is kimutatható lesz, mihelyt a Nagy Synoptic Survey távcső égbe megy." (Ezt a távcsövet át lehetnenevezni a Vera Rubin Survey Teleszkópnak.)
Egyre növekszik a bizonyítékok száma, amelyek azt mutatják, hogy a bolygók életben maradhatnak csillaguk fehér törpe fázisában. Ez a felfedezés növeli a bizonyítékok súlyát.
"Ez a felfedezés nagy előrelépés, mivel az elmúlt két évtizedben egyre több bizonyítékunk volt arra, hogy a bolygórendszerek túlélnek a fehér törpe szakaszába" - mondta Dr. "Sok aszteroidát, üstökösöt és más apró bolygón lévő tárgyat látottunk a fehér törpék ütésén, és ezeknek az eseményeknek a magyarázata nagyobb, bolygó-tömegű testet igényel tovább. Fontos lépés egy tényleges bolygóra vonatkozó bizonyítékok megszerzése, amely maga is szétszórt.
Dr. Matthias R. Schreiber, a második cikk vezető szerzője szerint a WDJ0914 + 1914 rendszer egy pillantás a jövőbe. "Bizonyos értelemben a WDJ0914 + 1914 bepillantást nyújt nekünk saját naprendszerünk nagyon távoli jövőjébe."
Végül a Napunkat ugyanaz a sors veszi át, mint ezt a fehér törpét. Vörös óriásmá válik, bővülő és körülvevő Merkúr, Vénusz és Föld között. (Talán még mars.) Ezután, körülbelül 6 milliárd év múlva, fehér törpe lesz. Ha a Naprendszerünkben lévő gáz óriások és jég óriások elég közel kerülnek a csillaghoz, akkor az anyagukat le lehet ragasztani egy lemezre, akárcsak a WDJ0914 + 1914 a jég óriásához.
A csillagászok egy kísérő dokumentumban rámutatnak arra, hogy mi fog történni. A jövő Napunk elegendő nagy energiájú fotont bocsát ki, hogy eltávolítsa az anyagot a Jupiterből, a Szaturnuszból, az Uránuszból és a Neptunustól. Ennek a gáznak egy része eljut a lemezre, majd maga a Napba. A jövőbeli csillagászok, ha vannak ilyenek, ugyanúgy láthatják, mint mi.
Lehetséges, hogy a csapat véletlenül is megtalálta a módját az exoplanetek légkörének tanulmányozására.
A sajtóközleményben Dr. Schreiber kommentálta: „Megdöbbentünk, amikor rájöttünk, hogy a forró fehér törpék megfigyelésekor potenciálisan láthatjuk a bolygó extrasoláris légkörének aláírásait. Noha ezt a hipotézist további megerősítésre szorul, valóban megnyithatja az ajtókat az extoláris bolygó légkörének megértése felé. ”
Ez a második alkalom, amikor a csillagászok váratlan helyen találtak bolygót. Novemberben a TESS-adatokat felhasználó csillagászok egy vörös óriás körüli bolygót találtak. Mindkét esetben az ebben a helyzetben levő bolygót el kellett volna pusztítani, amikor csillagok piros óriásokká váltak.
De most, amikor kettőt fedeztek fel, valószínű, hogy még sokkal több lesz. A második cikkben a szerzők arra következtetnek, hogy 10 000 fehér törpéből 1-re esik a légkört a bolygók. Ha 10 milliárd fehér törpe van a Tejútban, akkor 1 millió lenne olyan bolygókkal, amelyek hideg spektroszkópos felismerése lehetséges. És ez feltétlenül átalakítja a naprendszerek fejlődésének megértését.
A felfedezést a brit Warwicki Egyetem és az USA-ban a Valparaiso Egyetem csillagászai tették. Kutatásaikat két cikkben tették közzé. Az egyik cikk címe: „Egy hatalmas bolygó akkreditációja egy fehér törpe csillagra”, és a Nature kiadványban jelent meg. A második cikk címe: „Hideg óriási bolygók, amelyeket a forró fehér törpék elpárologtattak”, és az Astrophysical Journal Letters-ben tették közzé.
Több:
- Sajtóközlemény: Rejtett óriási bolygó kiderült az apró fehér törpe csillag körül
- Kutatási cikk: A hideg óriás bolygók, amelyeket a forró fehér törpék elpárologtattak
- Kutatási cikk: Egy óriási bolygó akkreditációja egy fehér törpe csillagra
- Space Magazine: lehetetlennek tűnik, de valahogy ez a bolygó túlélt a csillag vörös óriás szakaszában
