Объяснена задержка формирования осколочного диска вокруг белых карликов
AstroNews.ru - 04 Июня 2021 22:44:02
Белые карлики, сверкающие ядра мертвых звезд, часто бывают окружены осколочными дисками. Однако такие диски появляются спустя лишь 10-20 миллионов лет после фазы красного гиганта. В новой научной работе коллектив под руководством Джордана Стеклоффа (Jordan Steckloff) из Планетологического института США объясняет причину этой задержки.
«Когда звезда массой, близкой к массе Солнца, израсходует все свое ядерное топливо, она сначала расширяется до красного гиганта. В конце жизненного цикла нашего Солнца оно тоже станет красным гигантом и поглотит планеты внутренней части Солнечной системы – Меркурий, Венеру и, возможно, Землю. На этом этапе жизненного цикла красные гиганты также теряют большое количество массы, прежде чем в конечном счете коллапсировать в белый карлик – шар из углерода и кислородом размером с Землю и массой примерно вполовину меньше массы Солнца. Это приведет к дестабилизации орбит всех оставшихся планет, которые, в свою очередь, могут начать рассеивать астероиды, отправляя некоторые из них в сторону белого карлика», - сказал Стеклофф.
Осколочные диски формируются, когда планетные тела, такие как астероиды, подходят слишком близко к родительской звезде – белому карлику – и тогда приливные силы, действующие со стороны звезды, превращают астероиды в пыль. Поэтому ожидалось, что вокруг молодых, горячих белых карликов, окруженных дестабилизированными планетными системами, должны стремительно формироваться осколочные диски. Однако наблюдения показали, что пылевые диски формируются лишь после достаточно продолжительной задержки.
«Мы нашли, что такая задержка обусловлена экстремально высокой температурой этих белых карликов. Они настолько раскалены, что любые частицы пыли, формирующейся в результате приливного разрыва астероида, очень быстро испаряются и рассеиваются. Мы обнаружили, что эта пыль перестает испаряться лишь после остывания поверхности белого карлика до температуры не выше примерно 27 000 Кельвинов. Данная температура согласуется с наблюдениями систем белых карликов - все пылевые осколочные диски были обнаружены вокруг белых карликов, температура поверхности которых не превышала это критическое значение», - пояснил Стеклофф.
Исследование опубликовано в журнале Astrophysical Journal Letters.