Какво се случва с планетите около една умираща звезда? Ако в случая става дума за бяло джудже на 86 светлинни години от нас, то тези светове биват буквално разкъсвани и изяждани.

Това не е нещо напълно необичайно за едно бяло джудже. Тази конкретна звезда обаче, наречена G238-44, е същински чревоугодник – за първи път астрономи засичат обект от този тип да поглъща материал както от вътрешните, така и от външните предели на своята планетарна система. Това е най-мащабната проява на звезден канибализъм, наблюдавана до ден днешен.

Астрономи засичат в атмосферата на G238-44 следи от елементи, които подсказват, че наскоро мъртвата звезда е привлякла към себе си материал, който е метален и скалист (например като астероидите във вътрешната част на Слънчевата система), както и лед (като замръзналите обекти в Пояса на Кайпер в покрайнините).

„Никога досега не сме виждали и двата обекта от този тип да се натрупват върху бяло джудже едновременно – казва физикът и астроном Тед Джонсън от Калифорнийския университет в Лос Анджелис. – Ние се надяваме, че като изучаваме тези бели джуджета, ще добием по-добра представа за планетарните системи, които все още са непокътнати.“

Белите джуджета се образуват, когато обикновена звезда с маса, която е до 8 пъти по-голяма от слънчевата, достигне до края на своя живот. Веднъж щом вече не разполага с материал, който да синтезира, тя се издува до размера на червен гигант и изхвърля външната си обвивка. Ядрото ѝ рухва по ефекта на гравитацията и образува плътен обект, който сияе ярко с остатъчна топлина. Това е бялото джудже.

Този процес може да бъде доста опустошителен за планетите, намиращи се в орбитата на звездата. Така например се смята, че след няколко милиарда години Слънцето ще се издуе до такава степен, че погълне дори Марс. В последно време обаче астрономите откриват доказателства, които подсказват, че някои части от планетарната система могат да останат непокътнати.

Учените са откривали екзопланети, намиращи се в орбитата на бели джуджета. Освен това съществува и т.нар. некропланетология – науката, която изследва останките от екзопланетите около бели джуджета на базата на елементите, „замърсяващи“ атмосферата на тези звезди.

Белите джуджета са изключително плътни – представете си нещо с маса, подобна на Слънцето, но побрано в сфера с размера на Земята. Ето защо тежките елементи би трябвало да потънат и изчезнат значително бързо. Т.е. ако атмосферата на бяло джудже е замърсена с подобни елементи, то това трябва да се е случило съвсем наскоро.

Това е вълнуващо, тъй като означава, че можем да надникнем индиректно в интериора на екзопланетите. Знаем от какво е съставена Земята и в известен смисъл сме запознати със съставните елементи на останалите планети в Слънчевата система. Няма как обаче да сондираме екзопланетите, намиращи се в орбитата на далечни звезди, по същия начин, по който и Земята. Всъщност това важи и за останалите планети в Слънчевата система.

Планетарните системи, които сме откривали до момента, изглеждат доста по-различни от Слънчевата система. Ето защо изучаването на останките от екзопланети, погълнати от бели джуджета, може да помогне на учените да определят дали и интериора на екзопланетите е по-различен. И така се връщаме отново към G238-44.

Диаграма, която показва какво според учените се случва около G238-44. Източник: NASA, ESA, Joseph Olmsted/STScI

Джонсън и колегите му откриват, че атмосферата на бялото джудже е замърсена по невиждан досега начин. Засечени са 10 елемента, които са по-тежки от хелий – въглерод, азот, кислород, магнезий, алуминий, силиций, фосфор, сяра, калций и желязо.

Желязото и азотът са в особено големи количества. Първото ни говори, че става дума за космически обект с обособено желязно ядро, а второто – за наличието на ледени обекти.

„Най-логичното обяснение на нашите данни е смесица от материал от два обекта – единият, подобен на Меркурий, а другият – кометоподобен (т.е. съставен от лед и прах) - в съотношение 2:1 – казва Джонсън. – Железният метал и азотният лед предполагат коренно различни условия на образуване. Не съществува обект в известните на човечеството слънчеви системи, който да разполага с толкова големи количества и от двете.“

Резултатите също така подсказват, че съставките, необходими за изграждането на обитаем свят, вероятно не се срещат чак толкова рядко в Млечния път. Земята е скалист свят. Смята се, че той е получил елементите, необходими за формирането на живот (например вода), чрез падналите на повърхността астероиди. Засичането на богат на азот материал вероятно означава, че замръзналите резервоари с тези елементи се срещат често.

„Животът – такъв, какъвто го познаваме – се нуждае от скалиста планета, покрита с летливи елементи като въглерод, азот и кислород – казва физикът и астроном Бенджамин Цукерман от Калифорнийския университет в Лос Анджелис. – Излишъкът от елементи, които наблюдаваме в това бяло джудже, изглежда, са дошли от скалист свят и от богат на летливи елементи обект. Това е първият подобен пример за бяло джудже от този тип сред стотиците, които сме изучавали до момента.“

Изследването е представено в рамките на 240-тата среща на Американското астрономическо общество.

Източник: Science Alert