12.07.2020
PL EN
06.12.2019 aktualizacja 06.12.2019

Odkryto dużą planetę w pobliżu białego karła

Ilustracja przedstawiająca białego karła  WDJ0914+1914 wraz z planetą podobną do Neptuna. Ekstremalne promieniowanie ultrafioletowe białego karła powoduje odzieranie planety z atmosfery. Część materii ucieka, a reszta tworzy dysk akreujący na białego karła. Źródło: ESO/M. Kornmesser.   Ilustracja przedstawiająca białego karła WDJ0914+1914 wraz z planetą podobną do Neptuna. Ekstremalne promieniowanie ultrafioletowe białego karła powoduje odzieranie planety z atmosfery. Część materii ucieka, a reszta tworzy dysk akreujący na białego karła. Źródło: ESO/M. Kornmesser.

Naukowcy wykorzystujący teleskop VLT odkryli istnienie dużej planety związanej z białym karłem, będącym pozostałością po ewolucji gwiazdy takiej jak Słońce. Wyniki badań opublikowano w „Nature”, ogłosiło je także Europejskie Obserwatorium Południowe (ESO), do którego należy teleskop VLT.

Zespół naukowców z Wielkiej Brytanii, Chile i Niemiec, którym kierował Boris Gänsicke z University of Warwick w Wielkiej Brytanii, postanowił sprawdzić własności białych karłów obserwowanych w ramach przeglądu nieba Sloan Digital Sky Survey (SDSS). Okazało się, że jeden z tych obiektów zdecydowanie wyróżnia się spośród pozostałych. Znaleziono w jego przypadku oznaki występowania pewnych pierwiastków w ilościach nigdy wcześniej nie obserwowanych u białych karłów.

Badacze postanowili więc dokładniej zbadać białego karła WDJ0914+1914 i użyli do tego celu instrumentu X-shooter, pracującego na Bardzo Dużym Teleskopie (VLT) w Obserwatorium Paranal na pustyni Atakama w Chile. Udało się w ten sposób potwierdzić występowanie wodoru, tlenu i siarki związanych z białym karłem. Co więcej, okazało się, że pierwiastki te nie pochodzą bezpośrednio od samej gwiazdy, ale od planety podobnej do Neptuna.

Jak wskazują naukowcy, wykryta ilość wodoru, tlenu i siarki jest podobna do znajdowanych w głębokich warstwach atmosfer dużych, lodowych planet, takich jak na przykład Neptun lub Uran. Scenariusz, jaki astronomowie kreślą dla białego karła WDJ0914+1914 i jego planety jest następujący: planeta krąży blisko białego karła, a jego niezwykle intensywne promieniowanie ultrafioletowe powoduje, że planeta jest odzierana ze swoje atmosfery. Atmosfera „wyparowuje”, część jej gazu przepływa do dysku wokół białego karła, skąd jest akreowana na gwiazdę. Samej planety nie udało się zaobserwować, ale o jej obecności naukowcy wnioskują na podstawie wykrytego dysku materii wokół białego karła.

Białe karły to końcowe stadium ewolucji gwiazd takich, jak Słońce. Za kilka miliardów lat, gdy Słońcu skończy się zapas jego paliwa wodorowego, zacznie przechodzić w fazę czerwonego olbrzyma, rozdymając się do olbrzymich rozmiarów. W dalszym toku ewolucji czerwony olbrzym traci swoje zewnętrzne warstwy i pozostaje jego wypalone jądro – biały karzeł.

Planety, które są blisko gwiazdy, prawdopodobnie nie przetrwają, zostaną wchłonięte przez czerwonego olbrzyma. W przypadku Układu Słonecznego taki los spotka Merkurego, Wenus, a być może także Ziemię. Natomiast położone dalej planety powinny mieć szansę przetrwania, więc astronomowie spodziewają się, że w galaktyce może istnieć wiele białych karłów posiadających planety. Do tej pory brakowało jednak dowodów na występowanie dużych planet w pobliżu białych karłów. Układ WDJ0914+1914 jest potwierdzeniem, że taka konfiguracja faktycznie może istnieć.

Co ciekawe, okres obiegu planety wokół białego karła WDJ0914+1914 to zaledwie 10 dni, a odległość pomiędzy obiektami to tylko 10 milionów kilometrów. Tymczasem średnica czerwonego olbrzyma może wynosić kilkadziesiąt milionów kilometrów, a nawet więcej. Czyli orbita planety nie mogła znajdować się w tym miejscu, zanim gwiazd stała się białym karłem. Planeta musiała przemieścić się w ten rejon później, na przykład na skutek zaburzeń grawitacyjnych od innych planet w tym systemie. Sugerowałoby to, że transformację gwiazdy w białego karła mogło przetrwać więcej planet w układzie WDJ0914+1914.

Innym ciekawym aspektem jest porównanie rozmiarów białego karła i planety. Białe karły, mimo że stanowią etap ewolucji gwiazd, są niewielkie, porównywalne wielkością z Ziemią. W przypadku układu WDJ0914+1914 planeta jest co najmniej dwukrotnie większa niż sam biały karzeł, natomiast biały karzeł zdecydowanie góruje masą nad planetą.(PAP)

cza/ agt/

Copyright © Fundacja PAP 2020