Белый карлик LSPM J0207+3331 расположен в 145 световых годах. Он прошел стадию красного гиганта еще 3 млрд лет назад. Однако исследования показывают, что он до сих пор поглощает материал своей планетной системы.
Белый карлик, не вписывающийся в теорию
Вселенная никогда не стоит на месте. Все находится в неизменном состоянии колебания. Однако для астрономов стало неожиданностью открытие белого карлика, который имеет возраст около 3 млрд лет, но все еще активно накапливает материю из своей бывшей планетной системы — открытие, ставящее под сомнение предположение о поздних стадиях эволюции остатков звезд.
Убедительные доказательства были получены в результате наблюдений, проведённых обсерваторией В. М. Кека на горе Мауна-Кеа на Гавайях. Спектроскопический анализ света карлика выявил 13 химических элементов, которые, вероятно, происходят из небольшого скалистого тела – астероида или карликовой планеты.
Как падающее с дерева яблоко какое-то неизвестное гравитационное возмущение в течение последних нескольких миллионов лет могло отправить этот объект по спирали внутрь. Затем он был разорван приливными силами и поглощен диском обломков, окружающим белый карлик.
Поглощение планетной системы
Астрономы обнаружили редкую древнюю планетную систему, которая все еще активно поглощается белым карликом LSPM J0207+3331, расположенным в 145 световых годах от Земли. Эта система содержит самый старый и самый богатый металлами диск обломков, который когда-либо наблюдался вокруг богатого водородом белого карлика, что вызывает новые вопросы о долгосрочной стабильности планетных систем через миллиарды лет после смерти звезды.
«Это открытие ставит под сомнение наше понимание эволюции планетных систем, — сказала главный автор исследования Эрика Ле Бурде из Института исследований экзопланет Тротье при Монреальском университете. —Постоянное накопление на этом этапе свидетельствует о том, что белые карлики также могут сохранять остатки планет, которые все еще претерпевают динамические изменения».
Спектроскопические данные по обсерватории В. М. Кека на Маунакеа на Гавайях показали, что атмосфера белого карлика загрязнена 13 химическими элементами, что свидетельствует о наличии скалистого тела шириной не менее 120 миль (200 км), которое было разорвано гравитацией звезды.
Богатая водородом атмосфера вокруг белых карликов обычно маскирует такие следы элементов, что делает это открытие особенно значимым. «Что-то явно нарушило эту систему спустя долгое время после смерти звезды, — сказал соавтор исследования Джон Дебес из Научного института космического телескопа в Балтиморе, штат Мэриленд. — Даже спустя миллиарды лет все еще существует резерв материала, способного испачкать белый карлик».
Система планетарной нестабильности
Почти половина всех загрязненных белых карликов обнаруживает признаки накопления тяжелых элементов, что свидетельствует о динамических нарушениях в их планетных системах. В случае LSPM J0207+3331 недавнее нарушение — за последние несколько миллионов лет — вероятно, повлекло за собой спиральное разрушение скалистой планеты. Это свидетельствует о том, что механизмы приточного разрушения и аккреции остаются активными еще долгое время после завершения фазы главной последовательности жизни звезды. Потеря массы при эволюции светила может дестабилизировать орбиты, воздействуя на планеты, кометы и астероиды.
Эта система может являться примером отсроченной нестабильности, когда взаимодействие нескольких планет постепенно дестабилизирует орбиты в течение миллиардов лет. «Это может указывать на долгосрочные динамические процессы, которые мы еще не до конца понимаем», — добавил Дебес.
Поиск внешних планет
Астрономы сейчас исследуют, что могло повлечь это разрушение. Причиной могли быть планеты размером с выжившие Юпитер, но их трудно обнаружить из-за удаленности от белого карлика и низких температур. Данные с космического телескопа Gaia Европейского космического агентства (ESA) могут быть достаточно чувствительны, чтобы обнаружить такие планеты по их гравитационному воздействию на белый карлик.
Космический телескоп NASA James Webb также может предоставить информацию, производя инфракрасные наблюдения системы на предмет признаков внешних планет. «Будущее наблюдение может помочь различить планетарное потрясение и гравитационный эффект близкого столкновения звезды с белым карликом», — сказал Дебес.
По материалам: phys.org
