Исследователи выявили самый старый белый карлик в нашей Галактике, загрязненный обломками орбитальных планетезималей, тем самым обнаружив одну из самых старых каменистых и ледяных планетных систем в Млечном Пути.
Судьба большинства звезд, включая такие, как наше Солнце, — стать белым карликом. Белый карлик — это звезда, которая после израсходования всего своего топлива и выброса внешних слоев претерпевает процесс сжатия и охлаждения. Во время этих фаз орбитальные планеты разрушаются, а их обломки в некоторых случаях поглощаются белым карликом.
Группа астрономов в сотрудничестве с Уорикским университетом обнаружила самый старый белый карлик в нашей Галактике, загрязненный остатками орбитальных планетезималей, тем самым открыв одну из самых старых каменистых и ледяных планетных систем в Млечном Пути.
Для проведения этого исследования команда изучила два необычных белых карлика, обнаруженных космической обсерваторией GAIA ЕКА. Обе обнаруженные звезды были загрязнены планетарными обломками. В частности, один белый карлик оказался необычно голубым, а другой — самым тусклым красным карликом, обнаруженным на сегодняшний день в окрестностях Галактики.
Два необычных белых карлика
Используя спектроскопические и фотометрические данные обсерватории GAIA, программы Dark Energy Survey и прибора X-Shooter Европейской южной обсерватории (ESO), команда определила, что возраст «красной» звезды WDJ2147-4035 составляет около 10,7 миллиарда лет, из которых 10,2 миллиарда лет ушло на охлаждение в качестве белого карлика. Анализируя спектр WDJ2147-4035, команда обнаружила присутствие металлов, включая натрий, литий и калий. Эти анализы делают его самым старым белым карликом, загрязненным металлами, обнаруженным на сегодняшний день.
«Голубая» звезда WDJ1922+0233 немного моложе WDJ2147-4035. Этот белый карлик был загрязнен планетарными обломками с особым составом, похожим на земную континентальную кору. Команда пришла к выводу, что синий цвет WDJ1922+0233, несмотря на низкую температуру поверхности, обусловлен его звездной атмосферой, состоящей из гелия и водорода.
Согласно гипотезе исследователей, остатки, обнаруженные в атмосфере красной звезды WDJ2147-4035, происходят из старой планетарной системы, пережившей эволюцию звезды в белого карлика. Астрономы пришли к выводу, что это остатки древнейшей планетарной системы, расположенной вокруг белого карлика, принадлежащего Млечному Пути. Ведущий автор и исследователь Эббигейл Элмс сказала:
97 процентов всех звезд станут белыми карликами. Они настолько вездесущи во Вселенной, что очень важно их понять. Образованные самыми старыми звездами в нашей галактике, холодные белые карлики предоставляют информацию о формировании и эволюции планетных систем. Мы находим звездные останки, загрязненные некогда похожими на Землю планетами. Невероятно подумать, что это произошло более десяти миллиардов лет назад и что эти планеты погибли задолго до образования Земли.
Астрономы могут использовать спектр звезды, чтобы определить, насколько быстро обнаруженные металлы проникают вглубь ядер двух белых карликов. Это позволяет им заглянуть в прошлое и определить их первоначальный состав. Затем, сравнив полученные данные с небесными объектами в нашей Солнечной системе, можно узнать, как выглядели эти планеты до того, как звезда умерла и превратилась в белого карлика.
По этому поводу Элмс поясняет: «Красная звезда WDJ2147-4035 является загадочной. Накопленный планетарный мусор богат литием и калием и не похож ни на что, наблюдаемое в нашей Солнечной системе. Этот белый карлик очень интересен по нескольким причинам. Его ультрахолодная температура поверхности, металлы, загрязняющие его, и его возраст являются уникальными факторами. Это также магнитная звезда, необычное явление для старых звезд«.
Как заявил профессор Пьер-Эммануэль Тремблей из Уорикского университета, когда эти звезды образовались более 10 миллиардов лет назад, Вселенная была менее богата металлами, чем сейчас. Таким образом, два наблюдаемых белых карлика дают захватывающий взгляд на формирование планет в бедной металлами и богатой газом среде — условия, отличные от тех, в которых формировалась Солнечная система.