Межзвездный детектив: Дело о погибшем небесном теле раскрыто

История расследования началась с того, что астрономы заметили: на поверхности звезды-белого карлика имеется характерный след испаренного металла, указывающий на то, что она поглотила часть одной из своих планет. Этот шрам мог служить свидетельством того, что когда-то на орбите вокруг звезды находилась планета, которая в конечном итоге встретила свою гибель, направившись по спирали к звезде.


Интриги добавил тот факт, что вместо того, чтобы рассредоточиться по поверхности звезды, материал остался сконцентрированным в одном месте. Это открытие дает пищу для ума исследователям некропланет, стремящимся разгадать процесс, посредством которого эти остатки звезд поглощают планеты, которые когда-то мирно вращались вокруг них.

Астроном Стефано Багнуло из обсерватории и планетария Армы объясняет, что существует широко известное явление, когда белые карлики, которые, по сути, являются остатками звезд, подобных нашему Солнцу, поглощают части окружающих их планетных систем. Недавнее открытие показало, что магнитное поле звезды является решающим фактором в этом происшествии, что в конечном итоге приводит к образованию заметного шрама на поверхности белого карлика.

Белые карлики — остатки звезд, таких как наше Солнце, после того, как они завершили свою фазу главной последовательности и израсходовали термоядерное топливо. По мере того как эти звезды истощают свой термоядерный материал, они претерпевают удивительную трансформацию, превращаясь в массивных красных гигантов, прежде чем в конечном итоге сбросить внешние слои. Ядро, лишенное энергии, генерируемой термоядерным синтезом, поддается безжалостной гравитации, в результате чего образуется невероятно компактный объект. Примечательно, что это крошечное образование может иметь массу, эквивалентную массе нашего Солнца в 1,4 раза, и все это плотно упаковано в сферу, сравнимую по размеру с Землей.

В свои последние мгновения умирающая звезда имеет интенсивную энергию, а оставшееся ядро ​​остается невероятно горячим, излучая свет, который может сохраняться в течение бесчисленных триллионов лет. Именно такое небесное тело известно как белый карлик. Поразительно, но было обнаружено, что планеты продолжают вращаться вокруг звезд-белых карликов, что позволяет предположить: они способны пережить этот процесс.

И наоборот, исследователи нашли планетарный материал в атмосферах белых карликов, предполагая, что некоторым планетам удалось сохраниться даже после гибели своей первоначальной звезды. Эти белые карлики, часто называемые загрязненными белыми карликами, предоставляют уникальную возможность исследовать судьбу планет после смерти звезд. Из-за того, что тяжелые элементы в составе планеты относительно быстро опускаются к ядру белого карлика, загрязненный белый карлик, по сути, тот, кто поглотил планетарный материал недавно.

Однако загрязненный белый карлик, известный как WD 0816-310, обладает уникальными характеристиками, которые отличают его от любого другого белого карлика, с которым мы сталкивались до сих пор. Предыдущие исследования выявили существование в этом небесном теле различных элементов, таких как натрий, магний, кальций, хром, марганец, железо и никель. Стремясь подтвердить и всесторонне исследовать эти выводы, Багнуло и его команда приступили к разгадке секретов объекта, поглощенного этой звездой. Они провели новые исследования и точно измерили интенсивность звездных спектров, обнаружив наличие металлических элементов.

Мы продемонстрировали, что эти металлы происходят из планетарного фрагмента размером с Весту, а возможно, даже большего ее диаметра около 500 километров (310 миль) и являющегося вторым по величине астероидом в Солнечной системе
— астроном Джей Фарихи из Университетского колледжа Лондона.

Это открытие предполагает, что фрагмент потенциально может быть даже больше, чем сама Веста.

Однако во время своих наблюдений команда наткнулась на революционное открытие. Они заметили, что интенсивность элементарного сигнала менялась по мере вращения звезды. Это убедительно указывает на то, что испаряющиеся металлы не были равномерно рассеяны по атмосфере звезды, а оставались локализованными в определенной области.

Ученым удалось получить дополнительную информацию об этом процессе. Они обнаружили, что колебания интенсивности сигнала напрямую связаны с изменениями напряженности магнитного поля звезды, что указывает на потенциальную связь между структурой магнитного поля белого карлика и концентрацией металлических элементов на его поверхности.

При довольно неожиданном повороте событий было замечено, что распределение материала на поверхности звезды не соответствует предсказаниям существующих теорий. Было обнаружено, что вместо равномерного рассеяния на поверхности звезды существует отчетливая и концентрированная область.


— астроном Джон Лэндстрит из Западного университета в Канаде.

Открытие указывает на то, что наличие магнитного поля у белого карлика играет решающую роль в привлечении и удержании планетарного материала, падающего на его поверхность. В прошлом это явление оставалось незамеченным из-за ограниченного времени наблюдения, которое обычно отводится на изучение спектра белых карликов.

За годы тщательных наблюдений стало очевидно, что у некоторых белых карликов существует определенный уровень изменчивости, который невозможно легко обнаружить за одно наблюдение. Возвращаясь к ранее обнаруженным загрязненным белым карликам, мы можем обнаружить неожиданные открытия и сюрпризы.

Исследование было опубликовано в The Astrophysical Journal Letters.