Білий карлик LSPM J0207+3331 розташований за 145 світлових років від нас. Він минув стадію червоного гіганта ще 3 млрд років тому. Проте дослідження показують, що він і досі поглинає матеріал своєї планетної системи.
Білий карлик, що не вписується в теорію
Всесвіт ніколи не стоїть на місці. Все перебуває у постійному стані коливання. Проте для астрономів стало несподіванкою відкриття білого карлика, який має вік близько 3 млрд років, але все ще активно накопичує матерію зі своєї колишньої планетної системи — відкриття, яке ставить під сумнів припущення про пізні стадії еволюції залишків зір.
Переконливі докази були отримані в результаті спостережень, проведених обсерваторією В. М. Кека на горі Мауна-Кеа на Гаваях. Спектроскопічний аналіз світла карлика виявив 13 хімічних елементів, які, ймовірно, походять із невеликого скелястого тіла — астероїда або карликової планети.
Як яблуко, що падає з дерева, якесь невідоме гравітаційне збурення протягом останніх кількох мільйонів років могло відправити цей об’єкт по спіралі всередину. Потім він був розірваний приливними силами й поглинений диском уламків, що оточує білий карлик.
Поглинання планетної системи
Астрономи виявили рідкісну стародавню планетну систему, яка все ще активно поглинається білим карликом LSPM J0207+3331, розташованим за 145 світлових років від Землі. Ця система містить найстаріший і найбагатший на метали диск уламків, який коли-небудь спостерігався навколо багатого на водень білого карлика, що викликає нові питання про довгострокову стабільність планетних систем через мільярди років після смерті зорі.
«Це відкриття ставить під сумнів наше розуміння еволюції планетних систем, — сказала головна авторка дослідження Еріка Ле Бурде з Інституту досліджень екзопланет Троттьє при Монреальському університеті. — Постійне накопичення на цьому етапі свідчить про те, що білі карлики також можуть зберігати залишки планет, які все ще зазнають динамічних змін».
Спектроскопічні дані з обсерваторії В. М. Кека на Маунакеа на Гаваях показали, що атмосфера білого карлика забруднена 13 хімічними елементами, що свідчить про наявність скелястого тіла завширшки не менше 120 миль (200 км), яке було розірване гравітацією зорі.
Багата на водень атмосфера навколо білих карликів зазвичай маскує такі сліди елементів, що робить це відкриття особливо значущим. «Щось явно порушило цю систему через довгий час після смерті зорі, — сказав співавтор дослідження Джон Дебес із Наукового інституту космічного телескопа в Балтіморі, штат Мериленд. — Навіть через мільярди років все ще існує резерв матеріалу, здатного забруднити білий карлик».
Система планетарної нестабільності
Майже половина всіх забруднених білих карликів виявляють ознаки накопичення важких елементів, що свідчить про динамічні порушення в їхніх планетних системах. У випадку LSPM J0207+3331 недавнє порушення — протягом останніх кількох мільйонів років — ймовірно, спричинило спіральне руйнування скелястої планети. Це свідчить про те, що механізми припливного руйнування та акреції залишаються активними ще довго після завершення фази головної послідовності життя зорі. Втрата маси під час еволюції світила може дестабілізувати орбіти, впливаючи на планети, комети та астероїди.
Ця система може бути прикладом відстроченої нестабільності, коли взаємодія кількох планет поступово дестабілізує орбіти протягом мільярдів років. «Це може вказувати на довгострокові динамічні процеси, які ми ще не до кінця розуміємо», — додав Дебес.
Пошук зовнішніх планет
Астрономи зараз досліджують, що могло спричинити це руйнування. Причиною могли бути планети розміром з Юпітер, які вижили, але їх важко виявити через віддаленість від білого карлика та низькі температури. Дані з космічного телескопа Gaia Європейської космічної агенції (ESA) можуть бути достатньо чутливими, щоб виявити такі планети за їхнім гравітаційним впливом на білий карлик.
Космічний телескоп NASA James Webb також може надати інформацію, проводячи інфрачервоні спостереження системи на предмет ознак зовнішніх планет. «Майбутні спостереження можуть допомогти розрізнити планетарне потрясіння та гравітаційний ефект близького зіткнення зорі з білим карликом», — сказав Дебес.
За матеріалами phys.org
