Свет белых карликов рассказывает о судьбе их мертвых планетных систем
AstroNews.ru - 03 Февраля 2021 09:09:54
Астрономы разработали новый метод для поисков экзопланет – наблюдая их «перемолотые кости» в атмосферах белых карликов.
У поисков экзопланет, расположенных за пределами Солнечной системы, есть одно существенное ограничение – мы можем обнаружить лишь те планеты, которые существуют в настоящее время. Но возраст нашей Вселенной составляет свыше 13 миллиардов лет, и за это время в ней сменилось много поколений планетных систем.
К сожалению, когда звезда погибает, вместе с ней разрушаются и планеты. Особенно это касается массивных звезд, которые взрываются как сверхновые – в результате этих взрывов обычно происходит уничтожение всех планет в системе. Однако и гибель менее массивных звезд не несет для планет ничего хорошего.
В новом исследовании, тем не менее, астрономы под руководством Марка А. Холландса (Mark A. Hollands) показывают, что после гибели звезды не все свидетельства существования планетной системы исчезают с карты Галактики. Если в системе остаются планеты или их оголенные ядра, то гравитационное взаимодействие между ними может привести к тому, что осколки в конечном счете упадут на остатки родительской звезды. Эти остатки звезды, называемые белым карликом, почти полностью состоят из углерода и кислорода, окруженных плотной, но тонкой оболочкой из водорода и гелия. Естественно, любой объект, подошедший слишком близко, будет разорван на кусочки под действием экстремальной гравитации белого карлика, а его осколки упадут на поверхность звезды, где произойдет их перемешивание с водородом и гелием оболочек.
После попадания на звезду элементы, входившие в состав уничтоженного объекта, такие как литий и кальций, начинают излучать собственный свет с уникальными спектральными характеристиками, позволяющими произвести их однозначную идентификацию. Большинство белых карликов являются слишком горячими, и их яркий свет мешает разглядеть любое загрязнение. Однако недавняя миссия Gaia («Гея») помогла составить карты расположения десятков древних, холодных белых карликов, и астрономы обнаружили явные признаки «костей» планет в атмосферах этих звезд.
Проанализировав эти результаты, Холландс и команда нашли, что количества попавших на звезду «планетных элементов» хорошо соответствует количествам этих элементов в нашей собственной Солнечной системе. Это указывает на то, что планетные системы, подобные нашей собственной, существуют во Вселенной на протяжении очень долгого времени, отмечают авторы.
Исследование опубликовано на сервере препринтов arxiv.org.