MWC 2018
2018
Computex
IFA 2018
Международная группа астрономов, вероятно, впервые обнаружила планету второго поколения. Она вращается вокруг тлеющего белого карлика — остатка звезды, из вещества которой она и возникла. Звёздная система HS 0209+0832 расположена примерно в 790 световых годах от Земли.
Источник изображения: warwick.ac.uk
Учёные давно предполагали, что вокруг массивных звёздных останков — нейтронных звёзд — могут вращаться «возродившиеся» планеты или так называемые планеты второго поколения. Теперь такую планету удалось обнаружить (PDF) на орбите белого карлика. Открытие важно для понимания будущего и нашей звёздной системы, потому что примерно через 6 млрд лет, после гибели Солнца, от него останется именно белый карлик.
Белые карлики образуются, когда звезды размером примерно с Солнце исчерпывают запасы водорода в своих ядрах — топлива, которое необходимо для термоядерного синтеза и образования гелия. Когда прекращается этот процесс, исчезает и направленное наружу давление, которое не даёт звёздам коллапсировать под действием направленной к центру собственной гравитации. По мере сжатия ядер этих умирающих звёзд их внешние слои, в которых продолжаются процессы термоядерного синтеза, раздуваются, и звезды превращаются в красных гигантов. На этом этапе Солнце увеличится примерно до размеров орбиты Марса, поглотив оказавшиеся ближе планеты, включая Землю.
Внешние слои продолжают расширяться, и на значительном удалении от звезды образуется диск из вещества — протопланетный диск, — а после звезды остаётся только «космический уголёк», то есть тлеющий белый карлик. Некоторые белые карлики могут собирать вещества с оставшихся на орбите вокруг них планет; этот процесс изучают, фиксируя наличие таких элементов как кремний и железо.
Источник изображения: NOIRLab
Новое исследование астрономов посвящено белому карлику HS 0209+0832, расположенному примерно в 790 световых годах от Земли. В его атмосфере обнаружено необычно высокое содержание цинка, меди и, что особенно примечательно, ниобия — в концентрациях, которые в тысячу раз превышают показатели Солнца. Это дало исследователям повод сделать вывод в отношении планеты, вещество которой поглощает этот белый карлик. Такое соотношение элементов, говорят учёные, выступает явным признаком ядерной реакции, в ходе которой внутри умирающей звезды на стадии красного гиганта образуются тяжёлые элементы. И для обычных планет «первого поколения» это нехарактерно.
Этот уникальный химический состав указывает, что белый карлик поглощает вещество планеты, сформировавшейся в протопланетном диске. Этот диск возник из вещества, выброшенного звездой в период, когда она находилась на стадии красного гиганта. «Образование протопланетного диска в таких условиях — непростой процесс, и это объясняет, почему подобные планеты встречаются редко. Одиночная, изолированная звезда умирает и сбрасывает массу более-менее равномерно. Чтобы сформировать необходимый для рождения планеты диск вещества, звезде HS 0209+0832, вероятно, требовалась звезда-компаньон, которая удерживала выброшенное вещество на орбите и не давала ему улететь», — рассказывают учёные.
Исследователи продолжали изучение этой планеты «второго поколения» с помощью космического телескопа NASA TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite), предназначенного для поиска экзопланет. Он фиксирует кратковременные падения яркости звёзд, которые возникают при прохождении планет по их диску. Колебания яркости HS 0209+0832 показали, что «планета-феникс» представляет собой газовый гигант размером с Юпитер, и он совершает полный оборот вокруг своей звезды примерно за 4,4 земных суток.
Из-за близости к белому карлику планета подвергается интенсивному излучению, из-за которого её атмосфера со временем испарится. Но на белый карлик попадает и часть вещества с планеты, в том числе цинк, медь и ниобий, которые обнаружили учёные. Такой химический «почерк» поможет учёным в поиске и других переживших подобное перерождение планет.
Источник:
