Pierwsza planeta „drugiej generacji” wokół białego karła czy planeta z atmosferą „drugiej generacji”?
Śmierć gwiazdy nie musi oznaczać końca narodzin planet wokół niej. Materia wyrzucona u schyłku życia przez gwiazdę może posłużyć do budowy nowych światów. Na ślady takiego procesu trafił zespół naukowy z Niemiec, USA i Wielkiej Brytanii, na którego czele stał Jamie T. Williams z University of Warwick. Naukowcy zwrócili uwagę na niezwykły skład materii pochłanianej przez białego karła.
Białe karły to jądra gwiazd, które zakończyły życie. Wiele białych karłów zasysa szczątki planet zniszczonych przez oryginalną gwiazdę. Skład tych szczątków jest różny, ale generalnie blisko przypomina skład obiektów znajdujących się w Układzie Słonecznym. Zespół Williamsa zauważył jednak, że atmosfera białego karła HS 0209+0832 jest silnie wzbogacona o pierwiastki cięższe od żelaza, jak cynk, miedź i niob, a jednocześnie uboga w tworzące skały krzem czy żelazo.
HS 0209+832 to młoda gwiazda. Stygnie od około 5 milionów lat, a temperatura jej powierzchni wynosi niemal 36 tysięcy kelwinów. Silna grawitacja białego karła sprawia, że wiele pierwiastków powinno szybko opadać do jego centrum. Ich obecność w widocznych warstwach może świadczyć o ciągłym dopływie z zewnątrz.
Gdy Williams i jego koledzy przyjrzeli się danym z teleskopów Hubble'a, VLT i satelity FUSE zauważyli w nich ślady miedzi i niobu. Napływający do gwiazdy materiał był też bogaty w cynk i nikiel. Był za to ubogi w krzem, a żelaza w ogóle nie wykryto.
Szczególnie istotny był niob. Jego obfitość względem wapnia była ponad tysiąckrotnie wyższa niż w Słońcu. Niob należy do pierwiastków powstających w procesie powolnego wychwytu elektronów. W gwiazdach na późnym etapie ewolucji jądra atomowe stopniowo przyłączają neutrony, a kolejne przemiany prowadzą do powstania cięższych pierwiastków. Gdy gwiazda eksploduje, taka materia zostaje wyrzucona w przestrzeń kosmiczną.
Zdaniem autorów badań, po śmierci gwiazdy część wyrzuconego przez nią materiału utworzyła dysk akrecyjny wokół powstałego w wyniku eksplozji białego karła. W dysku tym narodziła się nowa planeta, gazowy olbrzym. Ewentualnie mogło zdarzyć się tak, że wcześniej istniejąca planeta przechwyciła część gazu z eksplozji, wzbogacając swoją atmosferę.
Dodatkowej poszlaki dostarczył satelita TESS, który zaobserwował, że jasność całego układu zmienia się regularnie co 4,4 doby. Można to wyjaśnić obecnością bliskiej planety lub przesłanianiem światła gwiazdy przez strumień gazu.
Naukowcy proponują scenariusz, w którym w odległości około 6 milionów kilometrów od karła krąży planeta. Jego intensywne promieniowanie powoduje ucieczkę jej atmosfery, a część tej materii trafia do białego karła. Obecność helu i niedobór składników tworzących skały przemawia za tym, że obserwujemy gaz z atmosfery olbrzyma, a nie szczątki rozbitej planety skalistej.
Na razie to tylko interpretacja danych, której potwierdzenie wymaga dalszych badań. Nie można jednak wykluczyć, że mamy tutaj do czynienia z pierwszą znaną nam „planetą drugiej generacji” krążącą wokół białego karła. Ewentualnie z planetą pierwszej generacji, której skład atmosfery został zmieniony przez eksplozję gwiazdy i obecnie biały karzeł wysysa tę atmosferę.
Więcej informacji znajdziemy w artykule Discovery of a second-generation planet candidate accreting onto a white dwarf opublikowanym na łamach Nature Astronomy.
Komentarze (0)