Astronomii au descoperit o planetă mare de dimensiuni Neptun orbitând pe o stea pitică albă. Planeta este de patru ori mai mare decât steaua, iar pitica albă distruge încet planeta: căldura din pitica albă evaporă materialul din atmosfera planetei, formând o coadă asemănătoare unei comete.
Un pitic alb este starea finală pentru stele ca Soarele nostru. Pe măsură ce o stea asemănătoare Soarelui rămâne fără combustibil, se extinde într-un uriaș roșu. În timpul acestei faze, o mare parte din masa stelei este aruncată în spațiu. După aceea, ceea ce a mai rămas este un pitic alb, compact, relativ rece.
Un pitic alb este în mare parte o forță cheltuită în termeni stelari. Este în starea sa finală, nefiind aproape aceeași energie pe care o folosea. Dar este încă suficient de radiativă pentru a dezbrăca atmosfera de pe planetă. Și asta se întâmplă cu vedeta din acest studiu, numită WDJ0914 + 1914.
Piticul alb din acest studiu s-a numărat printre 10.000 de sondaje realizate de Sloan Digital Sky Survey (SDSS.) Lucrând cu datele Sloan, astronomii de la Warwick au analizat lumina provenită din pitica albă. Variații subtile, dar detectabile ale luminii, au provenit din sistemul care le-a permis astronomilor să identifice elementele prezente.
Au detectat vârfuri minuscule în hidrogen, oxigen și sulf. Hidrogenul a fost neobișnuit, deoarece piticele albe sunt constituite în cea mai mare parte din oxigen și carbon, iar oxigenul și sulful nu au mai fost văzute până acum într-o situație de genul acesta. S-au uitat mai atent cu telescopul foarte mare (VLT) și au descoperit că forma celor trei elemente indica prezența unui inel de gaz în jurul WDJ0914 + 1914.
"Un astfel de sistem nu a mai fost văzut până acum, și mi-a fost imediat clar că acesta a fost o stea unică."
Dr. Boris Gaensicke, Universitatea din Warwick.
La început, cercetătorii au crezut că văd o stea binară.
Dr. Boris Gaensicke de la Universitatea din Warwick este autorul principal al unuia dintre studii. Într-un comunicat de presă, el a spus „La început, ne-am gândit că aceasta este o stea binară cu un disc de acreție format din masa care curge între cele două stele. Cu toate acestea, observațiile noastre arată că este o singură pitică albă cu un disc în jurul lui de aproximativ zece ori mai mare decât soarele nostru, făcută exclusiv din hidrogen, oxigen și sulf. Un astfel de sistem nu a mai fost văzut până acum și mi-a fost imediat clar că aceasta a fost o stea unică. ”
După analize suplimentare, astronomii au descoperit că pitica albă acumula oxigen și sulf din disc. Ei au putut analiza compoziția discului în sine și au descoperit că acesta se potrivește cu straturile mai profunde ale planetelor din sistemul nostru solar precum Neptun și Uranus, ambii giganți de gheață.
Chiar dacă fuziunea a încetat cu mult timp în urmă, pitica albă este încă în jur de 28.000 Celsius. Scoate suficientă energie pentru a bombarda planeta nevăzută și pentru a evapora materialul ei. Calculele echipei arată că aproximativ 3000 de tone de material sunt eliminate în disc în fiecare secundă.
Dr. Gaensicke a spus: "Această stea are o planetă pe care nu o putem vedea direct, dar pentru că steaua este atât de fierbinte, ea evaporă planeta și detectăm atmosfera pe care o pierde."
„Această descoperire este un progres major deoarece în ultimele două decenii am avut dovezi crescânde că sistemele planetare supraviețuiesc în stadiul piticului alb.”
DR. BORIS GAENSICKE, UNIVERSITATEA RĂZBOIULUI.
Nu toate piticele albe sunt la fel de calde ca acesta. Asta înseamnă că detectarea oricărei planete care le orbitează cu aceeași metodă nu este posibilă. Dar trebuie să existe mai mulți. De fapt, pot exista 10 miliarde de pitici albe pe Calea Lactee. Ce procent din ele sunt suficient de fierbinți pentru a avea planete care interacționează cu acestea ca aceasta este o întrebare deschisă.
„Ar putea exista mulți pitici albi mai răci, care au planete, dar care nu au fotoni cu energie mare necesară pentru a conduce evaporarea, deci nu am fi capabili să îi găsim cu aceeași metodă”, a spus dr. Gaensicke. „Cu toate acestea, unele dintre aceste planete ar putea fi detectate folosind metoda de tranzit odată ce telescopul de mare sondaj sinoptic va merge pe cer.” (Acest telescop ar putea fi numit telescopul Vera Rubin Survey.)
Există un număr tot mai mare de dovezi care arată că planetele pot supraviețui în faza piticii albe a stelei lor. Această descoperire adaugă greutate acestei dovezi.
„Această descoperire este un progres major deoarece în ultimele două decenii am avut dovezi crescânde că sistemele planetare supraviețuiesc în stadiul piticului alb”, a spus dr. „Am văzut o mulțime de asteroizi, comete și alte obiecte planetare mici lovind pitici albi, iar explicarea acestor evenimente necesită mai multe corpuri de masă ale planetei. A avea dovezi pentru o planetă reală în care a fost risipită în sine este un pas important. "
Potrivit Dr. Matthias R. Schreiber, autorul celei de-a doua lucrări, sistemul WDJ0914 + 1914 este o privire asupra viitorului. „Într-un anumit sens, WDJ0914 + 1914 ne oferă o privire asupra viitorului foarte îndepărtat al sistemului nostru solar.”
În cele din urmă, Soarele nostru va împărtăși aceeași soartă ca acest pitic alb. Acesta va deveni un gigant roșu, care se extinde și cuprinde Mercur, Venus și Pământ. (Poate chiar și mars.) După aceea, la aproximativ 6 miliarde de ani de acum, va fi un pitic alb. Dacă giganții de gaz și giganții de gheață din Sistemul nostru solar migrează suficient de aproape de stea, materialul lor ar putea fi dezbrăcat într-un disc la fel cum face WDJ0914 + 1914 pentru gigantul său de gheață.
Într-o lucrare de însoțire, astronomii subliniază ce se va întâmpla. Viitorul nostru Soare va emite suficienți fotoni cu energie mare pentru a îndepărta materialele de la Jupiter, Saturn, Uranus și Neptun. O parte din gazul acesta va intra în disc și apoi în Soare. Viitorii astronomi, dacă există, vor putea să-l vadă la fel ca noi.
Echipa poate, de asemenea, a găsit din greșeală o modalitate de a studia atmosfera exoplanetelor.
În comunicatul de presă, dr. Schreiber a comentat: „Am fost uimiți când ne-am dat seama că atunci când observăm pitici albi fierbinți, vedem potențial semnături din atmosfere extrasolare ale planetei. În timp ce această ipoteză are nevoie de confirmare suplimentară, ar putea într-adevăr să deschidă ușile către înțelegerea atmosferelor extrasolare ale planetei. "
Este pentru a doua oară când astronomii au găsit o planetă într-un loc neașteptat. În noiembrie, astronomii care folosesc datele TESS au găsit o planetă orbitând pe un gigant roșu. În ambele cazuri, orice planete din aceste poziții ar fi trebuit să fie distruse atunci când stelele lor s-au extins în giganți roșii.
Dar acum că au fost descoperite două, este probabil că vor fi mai multe, multe altele. În cea de-a doua lucrare, autorii deduc o rată de 1 din 10 000 de pitici albe care dezbrăcă atmosferele de pe planete. Dacă în Calea Lactee există 10 miliarde de pitici albe, ar exista 1 milion dintre ele cu planete care să fie detectate la rece spectroscopic. Și aceasta este obligată să ne modeleze înțelegerea despre cum evoluează sistemele solare.
Astronomii de la Universitatea din Warwick din Marea Britanie și de la Universitatea din Valparaiso din SUA au făcut descoperirea. Cercetările lor au fost publicate în două lucrări. O lucrare este intitulată „Acretionarea unei planete uriașe pe o stea pitică albă” și a fost publicată în Nature. Cea de-a doua lucrare este intitulată „Planete gigant la rece evaporate de piticii albi fierbinți” și a fost publicată în Astrophysical Journal Letters.
Mai Mult:
- Comunicat de presă: planeta uriașă ascunsă a fost dezvăluită în jurul unei stele mici pitice albe
- Document de cercetare: planetele gigant la rece evaporate de piticii albi fierbinti
- Document de cercetare: Acretionarea unei planete uriase pe o stea pitica alba
- Revista spațială: se pare imposibilă, dar cumva această planetă a supraviețuit fazei Gigantului Roșu a stelei
