Astronomové objevili velkou Neptunovu planetu obíhající kolem bílé trpasličí hvězdy. Planeta je čtyřikrát větší než hvězda a zdá se, že bílý trpaslík pomalu ničí planetu: teplo z bílého trpaslíka odpařuje materiál z atmosféry planety a vytváří ocas podobný kometě.
Bílý trpaslík je konečný stav hvězd, jako je naše Slunce. Jak se Slunci podobná hvězda vyčerpá, rozpadne se na červeného obra. Během této fáze se velká část hmoty hvězdy vrhne do vesmíru. Poté zbude kompaktní, relativně chladný bílý trpaslík.
Bílý trpaslík je většinou utracená síla ve hvězdných termínech. Je ve svém konečném stavu a nevydává téměř stejnou energii, jakou bývala. Ale je to stále dost radiace, aby se atmosféra zbavila planety. A to se děje s hvězdou v této studii, která se jmenuje WDJ0914 + 1914.
Bílý trpaslík v této studii byl mezi 10 000 průzkumem Sloan Digital Sky Survey (SDSS). Při práci se Sloanovými údaji analyzovali astronomové ve Warwicku světlo přicházející z bílého trpaslíka. Subtilní, ale zjistitelné změny světla pocházely ze systému, který astronomům umožnil identifikovat přítomné prvky.
Zjistili malé špičky vodíku, kyslíku a síry. Vodík byl neobvyklý, protože bílí trpaslíci jsou většinou složeni z kyslíku a uhlíku a kyslík a síra nebyly v takové situaci nikdy předtím vidět. Podívali se blíže s velmi velkým dalekohledem (VLT) a zjistili, že tvar tří prvků naznačoval přítomnost kruhu plynu kolem WDJ0914 + 1914.
"Takový systém ještě nikdy nebyl viděn a bylo mi okamžitě jasné, že se jedná o jedinečnou hvězdu."
Dr. Boris Gaensicke, University of Warwick.
Zpočátku si vědci mysleli, že vidí binární hvězdu.
Dr. Boris Gaensicke z University of Warwick je hlavním autorem jednoho ze studií. V tiskové zprávě řekl: „Nejprve jsme si mysleli, že se jedná o binární hvězdu s narůstajícím diskem vytvořeným z hmoty proudící mezi těmito dvěma hvězdami. Naše pozorování však ukazuje, že se jedná o jediného bílého trpaslíka s diskem kolem něj, který je zhruba desetkrát větší než naše slunce, vyrobený pouze z vodíku, kyslíku a síry. Takový systém ještě nikdy nebyl viděn a bylo mi okamžitě jasné, že se jedná o jedinečnou hvězdu. “
Po další analýze astronomové zjistili, že bílý trpaslík nashromáždil z disku kyslík a síru. Dokázali analyzovat složení samotného disku a zjistili, že odpovídá hlubším vrstvám planet v naší vlastní sluneční soustavě, jako je Neptun a Uran, což jsou obří ledové obry.
I když fúze přestala být dávno, bílý trpaslík je stále kolem 28 000 Celsia. Vydává dostatek energie, aby bombardoval neviditelnou planetu a odpařil její materiál. Výpočty týmu ukazují, že asi 3 000 tun materiálu je každou sekundu svázáno z disku.
Dr. Gaensicke řekl: „Tato hvězda má planetu, kterou nevidíme přímo, ale protože je tak horká, odpařuje planetu a detekujeme atmosféru, kterou ztrácí.“
"Tento objev je velkým pokrokem, protože v posledních dvou desetiletích jsme měli stále více důkazů o tom, že planetární systémy přežívají do fáze bílých trpaslíků."
DR. BORIS GAENSICKE, UNIVERZITA WARWICK.
Ne všichni bílí trpaslíci jsou tak horkí jako tenhle. To znamená, že není možné detekovat planety, které je obíhají stejnou metodou. Musí jich však být více. Ve skutečnosti může být v Mléčné dráze až 10 miliard bílých trpaslíků. Jaké procento z nich je dost horké, aby s nimi planety reagovaly, jako je tato, je otevřená otázka.
"Mohlo by existovat mnoho chladnějších bílých trpaslíků, kteří mají planety, ale postrádají vysokoenergetické fotony nezbytné k řízení odpařování, takže bychom je nemohli najít stejným způsobem," řekl Dr. Gaensicke. "Některé z těchto planet však mohou být detekovatelné pomocí tranzitní metody, jakmile se na obloze objeví velký synoptický průzkumný dalekohled." (Tento dalekohled by mohl být přejmenován na průzkumný dalekohled Vera Rubin.)
Roste množství důkazů o tom, že planety mohou přežít do fáze bílého trpaslíka své hvězdy. Tento objev dodává tomuto důkazu váhu.
"Tento objev je zásadním pokrokem, protože v posledních dvou desetiletích jsme měli stále více důkazů o tom, že planetární systémy přežívají do fáze bílých trpaslíků," řekl Dr. a vysvětlení těchto událostí vyžaduje větší těla s hmotností planety dále ven. Důležitým krokem je mít důkaz o skutečné planetě, která byla sama rozptýlena. “
Podle Dr. Matthiase R. Schreibera, hlavního autora druhého článku, je systém WDJ0914 + 1914 letmým pohledem do budoucnosti. "V jistém smyslu nám WDJ0914 + 1914 poskytuje pohled do velmi vzdálené budoucnosti naší vlastní sluneční soustavy."
Nakonec bude naše Slunce sdílet stejný osud jako tento bílý trpaslík. Stane se z něj červený obr, rozšiřující se a obklopující Merkur, Venuši a Zemi. (Možná i mars.) Poté, asi za 6 miliard let, to bude bílý trpaslík. Pokud se plynové obry a ledové obry v naší Sluneční soustavě pohybují dostatečně blízko hvězdy, jejich materiál by mohl být svlečen na disk stejně jako WDJ0914 + 1914, co dělá jeho ledovému obři.
Ve společném článku astronomové poukazují na to, co se stane. Naše budoucí Slunce bude emitovat dostatek fotonů o vysoké energii, aby odstranily materiál z Jupiteru, Saturn, Uranu a Neptunu. Část tohoto plynu se dostane do disku a poté do samotného Slunce. Budoucí astronomové, pokud budou, budou moci vidět to samé jako my.
Tým také mohl neúmyslně najít způsob, jak studovat atmosféru exoplanet.
V tiskové zprávě Dr. Schreiber komentoval: „Byli jsme ohromeni, když jsme si uvědomili, že při pozorování horkých bílých trpaslíků vidíme potenciálně podpisy z atmosfér extrasolární planety. I když tato hypotéza vyžaduje další potvrzení, mohla by skutečně otevřít dveře k pochopení atmosféry extrasolární planety. “
Je to podruhé, co astronomové našli planetu na nečekaném místě. V listopadu astronomové využívající data TESS našli planetu obíhající kolem červeného obra. V obou těchto případech měly být všechny planety v těchto pozicích zničeny, když se jejich hvězdy rozšířily na červené obry.
Ale teď, když dva byli objeveni, je pravděpodobné, že jich bude víc, mnohem víc. Ve druhém příspěvku autoři odvozují rychlost 1 z 10 000 bílých trpaslíků odstraňujících atmosféru z planet. Pokud je v Mléčné dráze 10 miliard bílých trpaslíků, bude jich 1 milion s planetami, které budou detekovány studenou spektroskopicky. A to musí změnit naše chápání vývoje solárních systémů.
Astronomové z University of Warwick ve Velké Británii a University of Valparaiso v USA objevili tento objev. Jejich výzkum byl publikován ve dvou článcích. Jeden dokument byl nazván „Akrece obří planety na bílou trpasličí hvězdu“ a byl publikován v Nature. Druhý článek s názvem „Studené obří planety odpařené horkými bílými trpaslíky“ a byl publikován v Astrophysical Journal Letters.
Více:
- Tisková zpráva: Skrytá obří planeta odhalená kolem malé bílé trpasličí hvězdy
- Výzkumný článek: Studené obří planety odpařené horkými bílými trpaslíky
- Výzkumný článek: Akrece obří planety na bílou trpasličí hvězdu
- Space Magazine: Vypadá to, že je to nemožné, ale tato planeta nějak přežila fázi Red Giant
