|
Белый карлик поедает свою планетарную систему
|
|
|
|
Жестокая предсмертная агония близкой звезды настолько основательно разрушила свою планетную систему, что оставшаяся мертвая звезда, известная как белый карлик, всасывает обломки как внутренних, так и внешних пределов системы, сообщают сегодня астрономы и их коллеги Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе. Это первый случай космического каннибализма, когда астрономы наблюдали, как белый карлик поглощает как каменно-металлический материал, вероятно, из близлежащего астероидного пояса, так и ледяной материал, предположительно происходящий из тела, похожего на те, что обнаружены в поясе Койпера на краю нашей собственной Солнечной системы.
|
|
|
|
«Мы никогда не видели, чтобы оба этих вида объектов аккрецировались на белом карлике одновременно», — сказал ведущий исследователь Тед Джонсон, специалист по физике и астрономии в Калифорнийском университете в Лос-Анджелесе, окончивший его на прошлой неделе. «Изучая этих белых карликов, мы надеемся лучше понять планетные системы, которые все еще не повреждены». Выводы основаны на анализе материалов, захваченных атмосферой G238-44, белого карлика, находящегося примерно в 86 световых годах от Земли, с использованием архивных данных космического телескопа Хаббл и дополнительных спутников и обсерваторий НАСА. Белый карлик — это сгоревшее ядро, которое остается после того, как звезда, подобная нашему солнцу, сбрасывает свои внешние слои и прекращает сжигать топливо в результате ядерного синтеза.
|
|
|
Каким бы удивительным ни был разнообразный рацион белого карлика, результаты также интригуют, потому что астрономы считают, что ледяные объекты врезались в сухие каменистые планеты в нашей Солнечной системе, включая Землю, и орошали их. Считается, что миллиарды лет назад кометы и астероиды доставили на нашу планету воду, создав условия, необходимые для жизни. По словам соавтора исследования Бенджамина Цукермана, профессора физики и астрономии Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе, состав материала, выпавшего на G238-44, предполагает, что ледяные резервуары могут быть обычным явлением среди планетарных систем. «Жизнь в том виде, в каком мы ее знаем, требует каменистой планеты, покрытой различными летучими элементами, такими как углерод, азот и кислород», — сказал Цукерман. «Изобилие элементов, которые мы видим на этом белом карлике, по-видимому, исходит как от каменистого родительского тела, так и от родительского тела, богатого летучими веществами — первый пример, который мы нашли среди исследований сотен белых карликов».
|
|
|
|
Теории эволюции планетарной системы описывают гибель звезды как бурное, хаотическое событие, которое начинается, когда она сначала экспоненциально раздувается до состояния, известного как красный гигант, а затем быстро теряет свои внешние слои, превращаясь в белого карлика — сверхплотная звезда размером с Землю и массой нашего Солнца. Этот процесс резко нарушает орбиты оставшихся планет, и более мелкие объекты — астероиды, кометы, луны — которые приближаются к ним слишком близко, могут быть разбросаны, как шарики для игры в пинбол, и отправлены в сторону белого карлика. Это исследование подтверждает истинный масштаб хаоса, показывая, что в течение 100 миллионов лет после начала фазы белого карлика звезда способна одновременно захватывать и потреблять материал из близлежащего пояса астероидов и отдаленных областей, подобных поясу Койпера.
|
|
|
|
Хотя астрономы внесли в каталог более 5000 планет за пределами нашей Солнечной системы, единственная планета, о внутренней структуре которой у нас есть непосредственные знания, — это Земля. По словам исследователя астрономии из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе Бет, поскольку материалы, аккрецирующие на G238-44, представляют собой строительные блоки больших планет, этот каннибализм белых карликов дает уникальную возможность разобрать планеты и увидеть, из чего они были сделаны, когда они впервые сформировались вокруг звезды. Клейн, член команды. Команда измерила присутствие азота, кислорода, магния, кремния и железа среди других элементов в атмосфере белого карлика. По словам Джонсона, обнаружение железа в очень большом количестве свидетельствует о металлических ядрах планет земной группы, таких как Земля, Венера, Марс и Меркурий. Неожиданно высокое содержание азота привело их к выводу, что ледяные тела также присутствовали.
|
|
|
|
«Наиболее подходящим для наших данных было сочетание почти два к одному материала, подобного Меркурию, и материала, подобного комете, который состоит из льда и пыли», — сказал Джонсон. «Железный металл и азотный лед предполагают совершенно разные условия формирования планет. Нет ни одного известного объекта Солнечной системы с таким количеством обоих». Исследователи говорят, что окончательный сценарий для нашего собственного Солнца примерно через 5 миллиардов лет, вероятно, будет очень похож на то, что наблюдалось с G238-44. Они предсказывают, что во время фазы красного гиганта Земля может полностью испариться вместе с внутренними планетами. По его словам, орбиты многих астероидов в главном поясе астероидов нашей Солнечной системы будут гравитационно возмущены Юпитером, а также упадут на остаток белого карлика, которым станет Солнце.
|
|
|
|
Более двух лет исследовательская группа Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе вместе с коллегами из Калифорнийского университета в Сан-Диего и Кильского университета в Германии работала над разгадкой тайны G238-44, анализируя элементы, обнаруженные на белом карлике. Их анализ включал данные вышедшего на пенсию прибора НАСА для исследования дальнего ультрафиолета, спектрометра Эшелле высокого разрешения обсерватории Кека на Гавайях, а также спектрографа космического происхождения космического телескопа Хаббла и спектрографа изображений космического телескопа. Космический телескоп Хаббл — проект международного сотрудничества между НАСА и Европейским космическим агентством. Результаты команды были представлены на пресс-конференции Американского астрономического общества 15 июня.
|
|
|
|
Источник
|
