Каннибализм мертвой звезды в ее планетной системе является самым распространенным из всех

На диаграмме показано медленное разрушение планетарной системы группы G238-44 с маленьким белым карликом в центре, окруженным слабым аккреционным диском, состоящим из кусков разорванных тел, падающих на мертвую звезду. Остальные астероиды образуют тонкий поток вещества, окружающий звезду. В системе все еще могут находиться более крупные газовые планеты-гиганты, а намного дальше — пояс ледяных тел, таких как кометы. Авторы и права: НАСА, ЕКА, Джозеф Олмстед (STScI)

Астрономы Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе и их коллеги сообщают сегодня, что жестокая предсмертная агония ближайшей звезды настолько полностью разрушила ее планетную систему, что мертвая звезда, которую она оставила, известная как белый карлик, всасывает обломки как внутренних, так и внешних пределов системы.

Это первый случай космического каннибализма, когда астрономы наблюдали, как белый карлик потребляет каменистое минеральное вещество, вероятно, из близлежащего астероида, и ледяной материал, предположительно, из объекта, подобного тому, что находится в поясе Койпера на Эдже. из нашей Солнечной системы.

«Мы никогда не видели, чтобы оба типа объектов накапливались на белом карлике одновременно», — сказал ведущий исследователь Тед Джонсон, специалист по физике и астрономии из Калифорнийского университета, окончивший университет на прошлой неделе. «Изучая этих белых карликов, мы надеемся лучше понять все еще нетронутые планетные системы».

Результаты основаны на анализе материала, захваченного атмосферой G238-44, белого карлика, находящегося примерно в 86 световых годах от Земли, с использованием архивных данных космического телескопа Хаббл, спутников НАСА и дополнительных обсерваторий. Белый карлик — это горящее ядро, которое остается после того, как звезда, такая как наше Солнце, удаляет свои внешние слои и прекращает сжигать топливо в результате ядерного синтеза.

Каким бы удивительным ни был масштабный рацион белого карлика, результаты также интригуют, потому что астрономы считают, что ледяные тела столкнулись с сухими каменистыми планетами в нашей Солнечной системе, включая Землю. Считается, что миллиарды лет назад кометы и астероиды доставили на нашу планету воду, создав необходимые условия для жизни. По словам соавтора исследования Бенджамина Цукермана, профессора физики и астрономии Калифорнийского университета, состав материала, обнаруженного во время дождя на G238-44, предполагает, что ледяные резервуары могут быть обычным явлением среди планетных систем.

«Жизнь, какой мы ее знаем, требует каменистой планеты, покрытой различными летучими элементами, такими как углерод, азот и кислород», — сказал Цукерман. «Изобилие элементов, которое мы видим на этом белом карлике, по-видимому, происходит от каменистого материнского тела и материнского тела, богатого летучестью — первый пример, который мы нашли среди сотен белых карликов».

Хаос и разрушение: от живой звезды до красного гиганта и до белого карлика

Теории эволюции планетарной системы описывают гибель звезды как хаотическое, бурное 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 — сверхплотного гиганта. звезда примерно размером с Землю и массой нашего Солнца. Этот процесс значительно нарушает орбиты оставшихся планет, а более мелкие объекты — астероиды, кометы и луны — которые подходят слишком близко, могут быть разбросаны, как шарики для пинбола, и отправлены в сторону белого карлика.

Это исследование подтверждает истинный масштаб хаоса, поскольку показывает, что в течение 100 миллионов лет после начала фазы белого карлика звезда способна одновременно захватывать и потреблять материал из ближнего пояса астероидов и его далеких областей, подобных поясу Койпера. .

Хотя астрономы внесли в каталог более 5000 планет за пределами нашей Солнечной системы, единственная планета, о внутреннем строении которой у нас есть непосредственные знания, — это Земля. Поскольку материал, накапливающийся на G238-44, является строительным материалом для больших планет, этот белый карлик-каннибал предлагает уникальную возможность разрушить планеты и узнать, из чего они были сделаны, когда они впервые сформировались вокруг звезды, сказал Бет, исследователь астрономии в UCLA Klein., член команды.

Команда измерила присутствие азота, кислорода, магния, кремния и железа среди других элементов в атмосфере белого карлика. Джонсон сказал, что обнаружение ими железа в больших количествах является свидетельством существования металлических ядер планет земной группы, таких как Земля, Венера, Марс и Меркурий. Неожиданно высокое содержание азота привело к выводу, что ледяные тела также присутствуют.

«Лучше всего для наших данных подходила смесь примерно два к одному из Меркурия и кометы, которая состоит из льда и пыли», — сказал Джонсон. «Железный металл и азотный лед относятся к очень разным условиям формирования планет. Известно, что ни одно тело в Солнечной системе не имеет и того, и другого».

Исследователи говорят, что окончательный сценарий для нашего Солнца примерно через 5 миллиардов лет, вероятно, будет очень похож на то, что наблюдалось с G238-44. Они предполагают, что во время фазы красного гиганта Земля может полностью испариться вместе с внутренними планетами.

Он сказал, что орбиты многих астероидов в главном поясе астероидов нашей Солнечной системы будут нарушены гравитацией Юпитера, а также попадут на остатки белого карлика, на который 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.

В их анализ были включены данные устаревшего спектрографа экстремального ультрафиолета НАСА, спектрометра Эккеля высокого разрешения обсерватории Кека на Гавайях, спектрометра космического происхождения космического телескопа Хаббла и фотограмметриального спектрометра космического телескопа. Космический телескоп Хаббла — это международный проект сотрудничества между НАСА и Европейским космическим агентством.

Выводы команды были представлены на пресс-конференции Американского астрономического общества 15 июня.


Последние мгновения остатков планет были замечены впервые


Предоставлено Калифорнийским университетом в Лос-Анджелесе.

цитата: Каннибализм мертвой звезды в ее планетной системе наиболее широко распространен (2022 г., 16 июня). Получено 16 июня 2022 г. с https://phys.org/news/2022-06-dead-star-cannibalism-planetary-far. – Доступ. HTML

Этот документ защищен авторским правом. Несмотря на добросовестное использование в целях частного изучения или исследования, никакая часть не может быть воспроизведена без письменного разрешения. Контент предоставляется только в ознакомительных целях.

Leave a Comment