Astronomi su otkrili veliki planet veličine Neptuna koji orbitira oko bijele patuljaste zvijezde. Planeta je četiri puta veća od zvijezde, a čini se da bijeli patuljak polako uništava planet: toplina bijelog patuljka isparava materijal iz atmosfere planete, tvoreći rep sličan kometi.
Bijeli patuljak krajnje je stanje za zvijezde poput našeg Sunca. Kako Sunčevoj zvijezdi ponestane goriva, ona se širi u crvenog diva. Tijekom te faze velik dio zvijezde mase prosipa se u svemir. Nakon toga, preostalo je kompaktno, relativno cool, bijelo patuljak.
Bijeli patuljak uglavnom je potrošena sila u zvjezdanom smislu. U krajnjem je stanju, ne ispuštajući istu energiju kao nekada. Ali i dalje je dovoljno zračeći da bi mogao ukloniti atmosferu sa planete. A to se događa sa zvijezdom u ovom istraživanju, nazvanom WDJ0914 + 1914.
Bijeli patuljak u ovom istraživanju bio je među 10 000 obuhvaćenih anketi Sloan Digital Sky Survey (SDSS.) Radeći sa Sloanovim podacima, astronomi u Warwicku analizirali su svjetlost koja dolazi iz bijelog patuljka. Suptilne, ali uočljive varijacije svjetlosti dolazile su iz sustava koji je astronomima omogućio prepoznavanje prisutnih elemenata.
Otkrili su sićušne šiljke u vodiku, kisiku i sumporu. Vodik je bio neobičan, budući da se bijeli patuljci većinom sastoje od kisika i ugljika, a kisik i sumpor nikad nisu viđeni u takvoj situaciji. Pogledali su se bliže vrlo velikom teleskopu (VLT) i otkrili da oblik triju elemenata ukazuje na prisustvo plinskog prstena oko WDJ0914 + 1914.
"Takav sustav nikada ranije nisam vidio, i odmah mi je bilo jasno da je to jedinstvena zvijezda."
Dr. Boris Gaensicke, Sveučilište u Warwicku.
Isprva su istraživači pomislili da vide binarnu zvijezdu.
Dr. Boris Gaensicke sa Sveučilišta u Warwicku vodeći je autor jedne od studija. U priopćenju za medije rekao je: "U početku smo mislili da je to binarna zvijezda s izrezanim diskom formiranim iz mase koja teče između dviju zvijezda. Međutim, naša opažanja pokazuju da je to jedan bijeli patuljak s diskom oko njega otprilike deset puta većim od našeg sunca, napravljen isključivo od vodika, kisika i sumpora. Takav sustav nikada ranije nisam vidio, i odmah mi je bilo jasno da je to jedinstvena zvijezda. "
Nakon daljnjih analiza, astronomi su otkrili da bijeli patuljak izvodi disk s kisikom i sumporom. Uspjeli su analizirati sam sastav diska i otkrili da se podudara s dubljim slojevima planeta u našem Sunčevom sustavu poput Neptuna i Urana, oba ledena diva.
Iako je fuzija davno prestala, bijeli patuljak još uvijek ima oko 28.000 Celzija. Daje dovoljno energije za bombardiranje nevidljivog planeta i za isparavanje materijala. Proračuni tima pokazuju da se oko 3000 tona materijala uklanja svake sekunde u disk.
Doktor Gaensicke je rekao: "Ova zvijezda ima planet koji ne možemo izravno vidjeti, ali zato što je zvijezda toliko vruća, ona isparava planet, i otkrivamo atmosferu koja gubi."
"Ovo je otkriće veliki napredak, jer smo u protekla dva desetljeća imali sve veći dokaz da planetarni sustavi opstaju u fazi bijelog patuljka."
DR. BORIS GAENSICKE, UNIVERZITET WARWICK.
Nisu svi bijeli patuljci vrući poput ovog. To znači da otkrivanje planeta koji se kreću oko njih istom metodom vjerovatno nije moguće. Ali mora ih biti više. Zapravo, na Mliječnom putu može biti čak 10 milijardi bijelih patuljaka. Koliki je postotak njih dovoljno vruć da planeti mogu komunicirati s njima poput ove otvoreno je pitanje.
"Moglo bi biti mnogo hladnijih bijelih patuljaka koji imaju planete, ali nedostaju im visokoenergetski fotoni potrebni za pokretanje isparavanja, tako da ih ne bismo mogli pronaći istom metodom", rekao je dr. Gaensicke. "Međutim, neki će se planeti moći detektirati tranzitnom metodom nakon što se Veliki teleskopski sinoptički pregled pokaže na nebu." (Taj bi teleskop mogao biti preimenovan u Vera Rubin Survey Telescope.)
Postoji sve veći broj dokaza koji pokazuju kako planete mogu preživjeti u fazi bijele patuljke svoje zvijezde. To otkriće dodaje težinu tim dokazima.
"Ovo je otkriće veliki napredak, jer smo u protekla dva desetljeća imali sve veći dokaz da planetarni sustavi opstaju u fazi bijelog patuljaka," rekao je dr. "Vidjeli smo da mnogo asteroida, kometa i drugih malih planetarnih objekata udara u bijele patuljke, i objašnjavanje ovih događaja zahtijeva i veća tijela planetarne mase. Imati dokaze za stvarni planet na kojem je bila razbacana važan je korak. "
Prema dr. Matthiasu R. Schreiberu, glavnom autoru drugog rada, sustav WDJ0914 + 1914 predstavlja pogled u budućnost. "U određenom smislu, WDJ0914 + 1914 pruža nam pogled u vrlo daleku budućnost našeg solarnog sustava."
Na kraju će naše Sunce dijeliti istu sudbinu kao i ovaj bijeli patuljak. Postat će crveni div, širi i obuhvaća Merkur, Veneru i Zemlju. (Možda čak i mars.) Nakon toga, otprilike 6 milijardi godina, to će biti bijeli patuljak. Ako plinski divovi i ledeni divovi iz našeg Sunčevog sustava migriraju dovoljno blizu zvijezde, njihov se materijal može oduzeti u disk, baš kao što WDJ0914 + 1914 radi sa svojim ledenim divom.
U popratnom radu astronomi ističu što će se dogoditi. Naše buduće Sunce emitirat će dovoljno fotona visoke energije da ukloni materijal s Jupitera, Saturna, Urana i Neptuna. Dio tog plina uplit će se u disk, a potom u samo Sunce. Budući astronomi, ako ih ima, moći će je vidjeti na isti način kao i mi.
Tim je možda i nenamjerno pronašao način za proučavanje atmosfere egzoplaneta.
U priopćenju za javnost dr. Schreiber je komentirao: "Bili smo zapanjeni kada smo shvatili da, promatrajući vruće bijele patuljke, potencijalno vidimo potpise iz atmosfere ekstrasolarne planete. Iako je ova hipoteza potrebna dodatna potvrda, ona bi doista mogla otvoriti vrata razumijevanju ekstrasolarne atmosfere planeta. "
Ovo je drugi put da su astronomi pronašli planet na neočekivanom mjestu. U studenom su astronomi pomoću TESS-ovih podataka pronašli planetu u orbiti oko crvenog giganta. U oba ova slučaja svaka planeta na tim položajima trebala je biti uništena kad bi se njihove zvijezde proširile u crvene divove.
Ali sada kada su otkrivena dva, vjerovatno će ih biti još, puno više. U drugom su radu autori zaključili da je stopa od 1 na 10 000 bijelih patuljaka uklanjala atmosferu s planeta. Ako na Mliječnom putu postoji 10 milijardi bijelih patuljaka, bilo bi ih 1 milijun s planetama koje hladno mogu detektirati spektroskopski. I to će izmijeniti naše razumijevanje načina na koji razvijaju solarni sustavi.
Otkriće su napravili astronomi sa Sveučilišta u Warwicku u Velikoj Britaniji i Sveučilišta Valparaiso u SAD-u. Njihovo je istraživanje objavljeno u dva rada. Jedan rad naslovljen je "Akcesija divovskog planeta na bijelu patuljastu zvijezdu" i objavljen je u časopisu Nature. Drugi je naslov naslovljen „Hladni divovski planeti ispareni od strane vrućih bijelih patuljaka“ i objavljen je u Astrofizičkom časopisu Letters.
Više:
- Priopćenje za javnost: Skriveni divovski planet otkriven oko sićušne bijele patuljaste zvijezde
- Istraživački rad: Hladni divovi planeta koje su upalili vrući bijeli patuljci
- Istraživački rad: Urezanje divovskog planeta na bijelu patuljastu zvijezdu
- Svemirski magazin: Čini se nemogućim, ali nekako je ova planeta preživjela fazu Crvenog giganta svoje zvijezde
