Белый карлик подчеркивает системный хаос, который возникает, когда умирает звезда!

Сегодня астрономы Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе и их коллеги сообщают, что жестокая предсмертная агония соседней звезды настолько полностью разрушила ее планетную систему, что мертвая звезда, которую она оставила, известная как белый карлик, высасывает обломки как из внутреннего, так и из внешнего 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 эти два типа объектов одновременно накапливались на белом карлике», — сказал ведущий исследователь Тед Джонсон, физик и специалист по 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.

Удивительно, но масштабная диета белого карлика интересна еще и тем, 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. Состав обнаруженного материала, падающего на G238-44, предполагает, что ледяные резервуары могут быть обычным явлением среди планетных систем, сказал соавтор исследования Бенджамин Цукерман, профессор физики и астрономии Калифорнийского университета.

«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 резко нарушает орбиты оставшихся планет, и более мелкие объекты — астероиды, кометы и луны — которые приближаются к ним, могут быть разбросаны, как шарики для игры в пинбол, и устремятся к белому карлику.

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 разбить планеты на части и узнать, из чего они были сделаны, когда они впервые сформировались вокруг звезды, сказал исследователь астрономии из Университета. Калифорния, Бет. Клейн, 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.

«Наиболее подходящей для наших данных была 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.

Их анализ включал данные устаревшего спектрографа экстремального ультрафиолета НАСА, спектрометра Эккеля высокого разрешения обсерватории Кека на Гавайях, спектрометра космического происхождения космического телескопа Хаббла и спектрометра фотограмметрии 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.

Leave a Comment