Stjernen er en hvid dværg, en kølig, død, tæt stjerne som vores sol omkring 6 milliarder år fra nu. Planetfragmentet - lavet af tungmetaller - overlevede en system-dækkende katastrofe, der fulgte stjernens død.
Kunstnerens koncept om planetarisk fragment, der kredser om stjernen SDSS J122859.93 + 104032.9 og efterlader en gashale i dens kølvandet. Billede via University of Warwick / Mark Garlick.
Astronomer fra University of Warwick i Coventry, England, sagde den 4. april 2019, at de har opdaget
et relativt stort fragment fra en tidligere planet, der kredser rundt i en disk med affald, der omgiver en død stjerne. Stjernen er en hvid dværg, og den ligger 410 lysår væk. Den hvide dværg skulle have ødelagt sit solsystem i en systemdækkende katastrofe, der fulgte efter dens død. Men det nyligt opdagede planetfragment antages at være rig på tungmetaller - jern og nikkel - hvilket hjalp det med at overleve ødelæggelse. Astronomerne sagde, at fragmentet kredser rundt om den hvide dværg:
… Tættere end vi ville forvente at finde noget, der stadig lever.
De sagde også, at planetfragmentet har en "kometlignende hale" af gas, hvilket skaber en ring inden for affaldsskiven. Og de sagde, at dette system giver os et tip om fremtiden for vores eget solsystem, 6 milliarder år fra nu. Opdagelsen blev rapporteret i den peer-reviewede tidsskrift Videnskab den 4. april. Disse astronomers erklæring forklarede:
Det jernrige og nikkelrige planetesimale overlevede en systemomfattende katastrofe, der fulgte døden af dens værtsstjerne, SDSS J122859.93 + 104032.9. Antages at have engang været en del af en større planet, er dens overlevelse desto mere forbløffende, da den kredser tættere på sin stjerne end tidligere antaget, og går rundt om den en gang hver anden time.
Dette er anden gang astronomer har fundet en solid planetesimal i en tæt bane omkring en hvid dværg. Det er første gang, at forskere bruger spektroskopi til denne slags opdagelse. Disse astronomer brugte Gran Telescopio Canarias i La Palma på Spaniens Kanariske Ø. De undersøgte:
... affaldsskiven, der kredser rundt om den hvide dværg, dannet ved forstyrrelse af klippekropper sammensat af elementer som jern, magnesium, silicium og ilt - Jordens fire nøglebygninger og mest stenede kroppe. På denne disk opdagede de en ring af gas, der strømmer fra et solidt legeme, som en komets hale. Denne gas kan enten frembringes af kroppen selv eller ved at fordampe støv, når den kolliderer med små affald inden i disken.
Astronomerne anslår, at dette legeme skal være mindst en kilometer i størrelse, men kan være så stort som et par hundrede kilometer i diameter, svarende til de største asteroider, der er kendt i vores solsystem.
Livscyklus for vores sol via ScienceLearningHub i New Zealand.
I henhold til astronomernes teorier vil vores sol blive en hvid dværg, når den har brændt alt det termonukleare brændstof (især de lyselementer brint og helium), som nu gør det muligt for den at skinne. Når dette sker, forventes vores sol at kaste sine ydre lag, sagde disse astronomer og efterlader en hvid dværg:
... en tæt kerne, der langsomt afkøles med tiden. Denne særlige stjerne er krympet så dramatisk, at planetesimal kredsløb i sin sols oprindelige radius. Bevis tyder på, at det engang var en del af et større legeme længere ude i sit solsystem og sandsynligvis ville have været en planet revet i stykker, da stjernen begyndte sin afkølingsproces.
Hovedforfatter Christopher Manser, en stipendiat i Institut for Fysik, sagde i erklæringen:
Stjernen ville oprindeligt have været omkring to solmasser, men nu er den hvide dværg kun 70 procent af massen af vores sol. Den er også meget lille - omtrent som jordens størrelse - og det gør stjernen, og generelt alle hvide dværge, ekstremt tæt.
Den hvide dværgs tyngdekraft er så stærk - ca. 100.000 gange Jordens - - at en typisk asteroid vil blive revet fra hinanden af tyngdekræfter, hvis den passerer for tæt på den hvide dværg.
Medforfatter Boris Gaensicke, også ved University of Warwick, tilføjede:
Det planetesimale, vi har opdaget, er dybt inde i den hvide dværgs gravitationsbrønd, meget tættere på det, end vi ville forvente at finde noget, der stadig lever. Det er kun muligt, fordi det skal være meget tæt og / eller meget sandsynligt at have en indre styrke, der holder det sammen, så vi foreslår, at det stort set består af jern og nikkel.
Hvis det var rent jern, kunne det overleve, hvor det bor nu, men lige så kan det være en krop, der er rig på jern, men med indre styrke til at holde det sammen, hvilket er i overensstemmelse med, at planetesimalen er et ret massivt fragment af en planetkerne. Hvis det er korrekt, var det originale legeme mindst hundreder af kilometer i diameter, fordi det først er på det tidspunkt, planeter begynder at differentiere - som olie på vand - og har tungere elementer synke til at danne en metallisk kerne.
Opdagelsen giver et glimt af fremtiden for vores eget solsystem. Manser sagde:
Når stjerner ældes vokser de til røde giganter, der 'renser' ud meget af den indre del af deres planetariske system. I vores solsystem vil Solen ekspandere op til, hvor Jorden i øjeblikket kredser rundt, og vil udslette Jorden, Kviksølv og Venus. Mars og videre vil overleve og vil komme længere ud.
Den generelle konsensus er, at vores solsystem fra 5 til 6 milliarder år vil være en hvid dværg i stedet for solen, der kredses af Mars, Jupiter, Saturn, de ydre planeter samt asteroider og kometer. Gravitationsinteraktioner vil sandsynligvis ske i sådanne rester af planetariske systemer, hvilket betyder, at de større planeter let kan trænge de mindre kroppe ind på en bane, der fører dem tæt på den hvide dværg, hvor de bliver strimlet af dens enorme tyngdekraft.
For et par måneder siden fandt astronomer ved University of Warwick også det første direkte bevis på, at hvide dværgstjerner størkner til krystaller. Illustration af en hvid dværg via Mark Garlick / University of Warwick.
Nederste linje: Astronomer har identificeret et tungmetalplanetfragment, der kredser rundt om den hvide dværgstjerne SDSS J122859.93 + 104032.9. Systemet kan give os et glimt af, hvad vores solsystem bliver 6 milliarder år fra nu.