|
Проект раскрывает спектры распадающихся экзопланет
|
|
|
|
Используя спектральные данные, полученные с помощью спектроскопического прибора для изучения темной энергии (DESI), астрономы получили одни из самых убедительных на сегодняшний день доказательств того, что белые карлики аккрецируют обломки распадающихся экзопланет. Полученные в то время, когда DESI не мог изучать свои основные цели: далекие галактики, результаты предоставляют беспрецедентные сведения о химическом составе каменистых экзопланет, выявляя составы, удивительно похожие на составы планет и астероидов нашей собственной внутренней Солнечной системы. Результаты опубликованы в журнале Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.
|
|
|
|
Когда звезды, подобные нашему Солнцу, достигают конца своей жизни, они оставляют после себя горячее, плотное ядро, состоящее почти полностью из водорода и гелия — белый карлик. Но зачастую на этом история состава звезды не заканчивается: каменистые тела, которые когда-то безопасно вращались на большем расстоянии, могут быть гравитационно рассеяны внутрь, где приливные силы постепенно разрывают их на части. В конце концов, эти обломки падают на поверхность белого карлика, загрязняя его атмосферу элементами тяжелее гелия (все они в астрофизике называются «металлами»).
|
|
|
|
На сегодняшний день от 20% до 50% из сотен тысяч белых карликов, наблюдаемых астрономами, содержат следы металлов в своих звездных спектрах, что дает уникальную возможность заглянуть в состав экзопланет, которые когда-то вращались вокруг них. Из них чуть более 1750, как известно, активно аккрецируют планетные обломки — и из них лишь несколько десятков имеют спектры, достаточно измененные для получения надежных данных об их металлическом составе, что делает их особенно ценными объектами для исследований.
|
|
|
|
|
|
|
В настоящее время лучшим доступным ресурсом для изучения этих редких спектров является DESI — инструмент в пустыне Аризоны, предназначенный для исследования истории расширения Вселенной посредством наблюдений за далекими галактиками. Однако во время основного пятилетнего обзора условия не всегда были благоприятны для наблюдения за главной целью. Вместо того чтобы тратить ценное время наблюдений, коллаборация использовала эти пробелы для изучения целей, расположенных ближе к нам.
|
|
|
|
«Нам повезло, что в рамках дополнительного проекта мы смогли наблюдать множество белых карликов», — объясняет ведущий автор исследования Паула Искьердо из Уорикского университета. «Среди них мы обнаружили эти, которые обладают сверхвысоким содержанием металлов».
|
|
|
|
В своем последнем исследовании коллаборация DESI с беспрецедентной детализацией изучила спектры 12 белых карликов с высоким содержанием металлов. Одна из ключевых целей заключалась в сравнении наблюдаемых спектров с известным составом внутренних планет нашей Солнечной системы. «Чтобы понять, является ли наша Солнечная система обычной или особенной с точки зрения её состава, нам необходимо значительное количество экзопланет, химический состав которых определён», — продолжает Искьердо. «В настоящее время это можно сделать только путём анализа белых карликов этого типа».
|
|
Оценка состава нашей Солнечной системы
|
|
|
|
В целом, результаты работы команды подтвердили, что обломки, аккрецирующие на белые карлики, имеют состав, знакомый планетарным астрономам. «Большинство аккрецированных белыми карликами тел демонстрируют основные элементы, образующие породы, которые мы видим в нашей Солнечной системе, напоминая состав примитивных метеоритов», — говорит Искьердо.
|
|
|
|
В 12 системах астрономы идентифицировали от трёх до десяти различных тяжёлых элементов, включая кислород, магний, кремний, кальций и железо — все ключевые элементы, образующие породы, которые встречаются на таких планетах, как Земля и Марс. Шесть спектров оказались достаточно чистыми для проведения более детального анализа состава: четыре указывали на сухие, породообразующие структуры, в то время как отчетливые кислородные сигнатуры в двух других намекали на оксидные соединения, возможно, происходящие из богатых водой планетезималов, подобных ранней Земле.
|
|
|
|
В конечном итоге, хотя DESI был разработан для совершенно другой цели, результаты команды подтверждают, что этот инструмент является отличным индикатором богатых металлами белых карликов. Дальнейший анализ текущих наблюдений DESI может дать новое понимание сходств и различий в формировании планет в разных звездных системах, а также новые сведения о тысячах каменистых экзопланет, уже обнаруженных астрономами.
|
|
|
|
Источник
|
