Откриха древна звезда бяло джудже със странен диск

При изпълнение на наблюдения свързани с  „Проект Planet 9“ е открита най-старата известна и най-студена звезда бяла джудже. Звездата има големина приблизително като тази на Земята. Тя е остатък от подобна на Слънцето звезда, която е умряла.

Интересно е най-вече това, че тя е обградена от странен диск от прах и отломки. Астрономите подозират, че това може да е първото известно бяло джудже на тази възраст с множество пръстени от прах.

Звездата LSPM J0207 + 3331 или за по-кратко J0207 принуждава изследователите да преразгледат моделите на планетарните системи и да получат по-добра представа за далечното бъдеще на нашата Слънчева система.

„Това бяло джудже е толкова старо, че какъвто и да е процесът, който подхранва материала в пръстените му, трябва да действа от милиардни години“, казва Джон Дебес, астроном от Научния институт за космически телескопи в Балтимор.

„Повечето от моделите, които учените са създали, за да обяснят пръстените около белите джуджета, показват че пръстените съществуват само до около 100 милиона години, така че тази звезда наистина е предизвикателство за нашите предположения за развитието на планетарните системи,“ казва Дебес.

J0207 се намира на около 145 светлинни години в съзвездието Козирог (Capricornus). Белите джуджета бавно се охлаждат докато стареят, а екипът на Дебес изчислява възрастта на J0207 на около 3 милиарда години на базата на температурата му от над 5,800 градуса по Целзий.

Силен инфрачервен сигнал, получен по време на мисията на НАСА за широкообхватно инфрачервено изследване (WISE) – която изобразява цялото небе в инфрачервена светлина – предполага наличието на прах, което прави J0207 най-старото и най-студено бяла джудже с все още известни дискове от прах. Досега, дискове от прах са били наблюдавани само при бели джуджета на възраст една трета от възрастта на J0207.

Когато една звезда, наподобяваща Слънцето, свърши горивото, тя набъбва и прераства в червен гигант, изхвърля поне половината от масата си и се превръща в много горещо бяло джудже. В хода на гигантската фаза на звездата, планетите и астероидите близо до нея биват погълнати от звездата и изгарят. Планети и астероиди, които са по-далеч оцеляват, но се изместват още по-далеч от нея, а орбитите им се разширяват. Това е така, защото когато звездата губи маса, нейното гравитационно влияние върху околните обекти се намалява значително.

Този сценарий описва бъдещето и на нашата Слънчева система. След около 5 милиарда години първо Меркурий, след това Венера и вероятно след нея Земята, ще бъдат погълнати, когато Слънцето се превърне в червен гигант. В продължение на стотици хиляди до милиони години вътрешната Слънчева система ще бъде изцяло „прочистена“, а останалите планети ще се отдалечат от Слънцето.

И сега странното в тази история – все пак някои бели джуджета – между 1 и 4 процента от тези, които знаем, имат инфрачервена емисия, показваща, че са заобиколени от прашни дискове или пръстени. Учените смятат, че прахът може да възникне от далечни астероиди и комети, които се блъскат по-близо до звездата чрез гравитационни взаимодействия с изместени планети. Когато тези малки тела приближават бялото джудже, силната гравитация на звездата ги разкъсва в процес, наречен приливно разстройство. Отломките образуват пръстен от прах, който бавно ще се свива върху повърхността на звездата. Това е процес продължаващ около 1 млрд. години. При J0207 обаче, той продължава три пъти по-дълго.

Звездата J0207 е открита чрез проекта Backyard Worlds: Planet 9, ръководен от Марк Кучнер, астрофизик в космическия полетен център на НАСА в Грийнбелт, Мериленд, който кани и доброволци – любители, да сортират данните от WISE за да търсят нови открития.

Мелина Тевенот, учен любител от Германия, работеща по проекта, първоначално смята, че инфрачервеният сигнал е лош. Тя претърсва архивите на Гея от Европейската космическа агенция (ЕКА) за кафяви джуджета, обекти, които са твърде големи, за да бъдат планети и твърде малки, за да бъдат звезди, когато забеляза J0207. Когато поглежда източника в инфрачервените данни на WISE, открива, че J0207 е твърде ярка и твърде далечна, за да бъде кафяво джудже.

Тавенот предава своите открития на екипа на Backyard Worlds: Planet 9. Дебес и Кучнер се свързват с Калифорнийския университет в Сан Диего, за да получат последващи наблюдения с телескопа Keck II в обсерваторията W. M. Keck в Хавай.

„Това е наистина мотивиращ аспект на търсенето,“ казва Тевенот, която е един от повече от 150 000 учени любители от цял свят, участващи в проекта Backyard Worlds.

Наблюденията на телескопа Кек в Хавай помагат да се потвърдят характеристиките на J0207 и наличието на пръстени, след това учените са оставени да разберат как бялото джудже се вписват в техните модели.

Дебес сравнява популацията от аналози на астероидния пояс в системите на белите джуджета с песъчинките в пясъчен часовник. Първоначално има постоянен поток от материали. Планетите изхвърлят астероиди навътре към бялото джудже, докато бъдат разкъсани, като така подхранват образуването на прашен диск. Но с течение на времето астероидните пояси се изчерпват, точно като пясъчните зърна в пясъчния часовник. В крайна сметка, целият материал в диска пада върху повърхността на бялото джудже, така че по-старите бели джуджета като J0207 трябва да са с много малка вероятност да имат дискове или пръстени.

Пръстенът на J0207 може дори да не е единичен. Дебес и колегите му предполагат, че може да има два отделни компонента, един тънък пръстен точно на мястото, където приливите на звездите разбиват астероидите и по-широк пръстен, по-близо до бялото джудже.

Проследяване с бъдещи мисии, като космическия телескоп на НАСА Джеймс Уеб, може да помогне на астрономите да установят по-точно съставните части на пръстена.

Статията с подробности за резултатите от изследването водено от Дебес, е публикувана в The Astrophysical Journal Letters.

Така и така си тук …

… искаме да те помолим за услуга. Ние сме малка независима редакция, което значи, че сами си решаваме какво да правим и за какво да пишем. Нямаме абсолютно никакви зависимости към рекламодатели, собствениците ни не са милионери, нямаме никакви взаимоотношения с политици или пък бизнесмени. Никой не редактира редактора. Никой не „насочва“ мнението ни. Затова ти можеш да ни подкрепиш. Ако ни четеш редовно и смяташ, че статиите, които качваме са полезни, интересни или забавни, може да натиснеш бутона по – долу и да дариш сума по свое усмотрение.