Mrtva zvijezda uživa u svom posljednjem obroku.
Jednog dana naše će se sunce nabubriti u crvenog diva i spržiti sve na svom putu prije nego što se uruši u užarenu patuljastu zvijezdu. U solarnim sustavima sa zvijezdama poput naše, ova apokalipsa nastoji izbrisati sve unutarnje planete. Ali sve što preživi ima priliku uživati u drugom činu, nedavno su potvrdili astronomi.
Zvijezde bijelih patuljaka, izgorjele jezgre dovoljno lagane da izbjegnu kolaps u neutronske zvijezde ili crne rupe, papar Mliječnog puta. Barem bi neki trebali ugostiti egzoplanete, uzimajući u obzir njihove prethodne živote kao normalne zvijezde nalik suncu, ali nitko nikada nije otkrio Sunčev sustav bijelog patuljka. Ali sada, istraživači misle da su ga pronašli kroz pomni astronomski detektivski rad. Zagonetan kemijski otisak udaljen stotinama svjetlosnih godina ukazuje na prisutnost bijelog patuljka koji se hrani atmosferom obližnjeg planeta.
"To je tako jedinstven sastav da mislim da mora biti povezan s nekom vrstom planeta", kaže Boris Gänsicke, fizičar sa Sveučilišta Warwick u Velikoj Britaniji i koautor istraživanja koje
nedavno se pojavio u Priroda, "a zbog svog atmosferskog materijala, to mora biti planet s vrlo velikom, vrlo dubokom atmosferom."Povrh dokazivanja da barem neki planeti imaju budućnost nakon crvenih divova, prvo otkrivanje planetarnog sustava bijelog patuljka također prikazuje novu tehniku za istraživanje atmosfere egzoplanete.
Usred tisuća bijelih patuljaka koje je uočio Sloan Digital Sky Survey, ova zvijezda—koja se nalazi 1500 do 2000 svjetlosnih godina od Zemlje u smjeru sazviježđa Raka—od početka je izgledalo čudno. Kao i mnogi drugi, ovaj teleskop može mjeriti kemijski sastav objekta proučavajući boje svjetla koje emitira. Višak svjetlosti iz vodika sugerirao je da usisava plin iz zvijezde pratilice, ali Gänsicke je također primijetio nagovještaj svjetlosti koja je sjajila iz atoma kisika - što je rijetkost u zvijezdama.
Kako bi ga pobliže pogledali, on i njegov tim osvojili su četiri sata vrijednog vremena promatranja na Very Large Telescope (VLT) u Čileu, jednom od najmoćnijih teleskopa na svijetu. Unutar prvih pola sata znao je da su na tragu nečeg velikog. VLT-ovo oštro oko jasno je odabralo fotone koji potječu iz atoma kisika i sumpora, nešto što Gänsicke i njegovi kolege nikada prije nisu vidjeli. "Bilo je izuzetno", rekao je. Također su mogli vidjeti da zvijezda nije bila gola, već da je bila obučena u rotirajući disk plina, koji je također sadržavao vodik, kisik i sumpor.
Skupina je prvo razmotrila uobičajene osumnjičenike. Mogu li tri elementa izvan svog mjesta strujati s obližnje zvijezde? Malo vjerojatno. Suputnik bi vukao bijelog patuljka naprijed-natrag i izgledao je prilično mirno. Što je s lokalnim asteroidima ili olupinama prošlih planeta tipa Zemlje ili Marsa? Takva mala stjenovita tijela bogata su kalcijem, magnezijem i željezom, kaže Gänsicke, ali astronomi nisu vidjeli nikakav znak takvih minerala.
Patuljkova bizarna svjetlost zbunila je tim sve dok nisu počeli razmišljati o sastojcima koji se koriste za stvaranje velikih planeta. Gänsicke je do velikog uspjeha došao dok je prelistavao udžbenik o kemiji našeg sunčevog sustava. Kopajte duboko u ledene divove poput Urana i Neptuna, pročitao je, i pronaći ćete slojeve vodenog leda (vodik i kisik) i leda sumporovodika (vodik i sumpor). Odjednom su neobični elementi bijelog patuljka imali smisla: dolazili su iz diska plina koji je ključao iz obližnjeg Neptunova analoga.
Iako tim ne može izravno izmjeriti veličinu, lokaciju ili masu planeta, modeliranje sugerira da Ledeni div veličine Neptuna do Jupitera mazi se ravno uz bijelog patuljka, jureći oko njega svakih deset dana. Zvijezda obasjava planet jakim ultraljubičastim svjetlom, koje usitnjava molekule leda u njegovoj atmosferi i otpuhuje ih u svemir. Tamo teku iza planeta poput repa kometa. Ultraljubičasto zračenje gura veliki dio repa dalje u svemir, ali dio pada unutra u plinski disk, a odatle neki atomi na kraju spiralno ulaze na samog bijelog patuljka.
https://youtu.be/gva1wHsOhok//
Kako se zvijezda hladi, neće tako jako ozračiti planet i na kraju će struja atoma prestati. Sveukupno, planet će izgubiti možda nekoliko posto svoje ukupne mase, procjenjuje tim.
Posljednja zagonetka je kako je planet nalik Neptunu pronašao put iz ledenih vanjskih dubina sustava u ugodno unutarnje carstvo stjenovitih planeta i kako je izbjegao uništenje tijekom zvjezdanog crvenog diva divljanje. "Najvjerojatnije je", kaže Gänsicke, "da postoji barem jedan dodatni planet u sustavu, možda i više."
Grupa sumnja da još veći divovi vrebaju daleko. Negdje nakon što je ova zvijezda postala bijeli patuljak, bliski susret između ledenog diva i jednog od tih drugih planeta morao ju je odbiti prema unutra prema zvijezdi.
Sljedeće, grupa se nada da će pomoću sustava otkriti koliko je planet zapravo sličan Neptunu. Ispitivanje atmosfere egzoplaneta je polje u astronomiji koje se razvija, ali budući da su planeti tamni, odabir specifičnih atoma ostaje uglavnom nedostižan. Bijeli patuljak i njegov plinski disk sjaje izravno s ukradenim elementima, međutim, čineći sastav ovog Neptuna malo pristupačnijim.
Sljedeće će godine svemirski teleskop Hubble okrenuti svoje zrcalo prema sustavu kako bi promatrao bijelog patuljka u ultraljubičastom svjetlu, dajući timu dobre šanse za uočavanje ugljika i dušika. Osim kozmičke kemije, Gänsicke također gaji nadu da će na kraju ugledati dinamiku samog sustava, kao što su tragovi repa planeta koji se spiralno vrti prema van i od njega zvijezda. "To je nešto što ćemo pokušati vidjeti možemo li otkriti u budućim promatranjima", kaže on. "To bi bilo super."
