Астрономы, вернувшись к старым данным космического телескопа «Хаббл» NASA, обнаружили подсказку, которая может объяснить загадку, не поддававшуюся разгадке десятилетиями. Исследование, опубликованное 5 октября в журнале Nature Astronomy, сообщает о признаках того, что вокруг белого карлика HS 0209+0832 может обращаться планета второго поколения. Об этом пишет SciTechDaily.
Белый карлик представляет собой оставшееся ядро звезды малой массы, которая исчерпала ядерное топливо и сбросила внешние слои газа и пыли в космос. Планета второго поколения отличается от таких миров, как Земля, тем, что формируется позже — из вещества, выброшенного умирающей звездой. Земля и другие планеты Солнечной системы считаются планетами первого поколения, поскольку они образовались из материала, оставшегося после рождения Солнца.
«То, что стадия белого карлика — это своего рода эпилог истории звезды и её планет, — неверно: это исследование указывает на то, что знакомые нам системы являются лишь первой главой потенциально гораздо более длинного повествования, в котором появляются новые персонажи. Это действительно захватывающая перспектива», — заявил астроном и ведущий автор работы Джейми Уильямс, докторант Уорикского университета в Великобритании.
Прорыв связан с необычным химическим отпечатком, скрытым в наблюдениях, собранных более двух десятилетий назад. Когда «Хаббл» наблюдал HS 0209+0832 в 1999 году, астрономы обнаружили в данных около 100 химических особенностей, которые не смогли идентифицировать. Позже Уильямс вернулся к этим наблюдениям и сравнил их с обновлённой химической базой данных. Многие из необъяснённых особенностей совпали с ниобием. «То, что „Хаббл“ показывает нам в этой системе белого карлика, — нечто ранее не наблюдавшееся: высокая распространённость элемента ниобия, сигнатура которого была мне незнакома, когда я впервые обнаружил её в архивных данных», — сказал Уильямс.
Ниобий присутствует и в Солнечной системе, на Земле его используют в ювелирных изделиях и медицинских устройствах визуализации. Однако, по словам Уильямса, необычно большое количество, обнаруженное вокруг HS 0209+0832, указывает на совершенно иное происхождение. Свидетельства говорят о материале, выброшенном при гибели звезды, а не о веществе, существовавшем при её формировании. «Ниобий и другие элементы тяжелее железа астрономически особенные, потому что, в отличие от многих распространённых элементов, они не образуются в ядрах звёзд путём термоядерного синтеза, — пояснил Николас Стоун, теоретический астрофизик из Университета Висконсин — Мэдисон и участник исследовательской группы. — Эти тяжёлые элементы могут синтезироваться только в экзотических условиях, которые ненадолго возникают внутри умирающих звёзд. Присутствие ниобия — указатель на эти предсмертные процессы и выброс внутренностей умирающей звезды в космос».
Исследователи предполагают, что после того, как звезда выбросила этот химически обогащённый материал, часть его со временем собралась вместе и образовала газовый гигант. Большая часть оставшегося вещества с тех пор рассеялась в пространстве, а предполагаемая планета может всё ещё существовать. Дополнительное подтверждение команда нашла в наблюдениях завершённой миссии NASA FUSE (Far Ultraviolet Spectroscopic Explorer, дальний ультрафиолетовый спектроскопический исследователь): эти данные также выявили сильные сигнатуры ниобия в системе HS 0209+0832. Ещё одну подсказку дал аппарат NASA TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite, спутник для исследования транзитных экзопланет), который наблюдал белый карлик четыре месяца и зафиксировал повторяющиеся изменения яркости. Эти колебания указывают на то, что планета может обращаться всего в примерно 6 миллионах километров от звезды — гораздо ближе, чем Меркурий к Солнцу.
Предполагаемая планета считается газовым гигантом размером примерно с Юпитер, но она может быстро терять свою атмосферу. Поскольку белый карлик сформировался относительно недавно, он остаётся чрезвычайно горячим. Исследователи полагают, что его интенсивная энергия может срывать вещество с близлежащей планеты. Этот утекающий газ способен образовать хвост, похожий на кометный, и в конечном итоге сформировать диск вокруг белого карлика. Часть этого материала затем может падать на поверхность звезды, что, возможно, объясняет, почему «Хаббл» обнаружил ниобий при изучении белого карлика. Даже при такой продолжающейся потере атмосферы Уильямс считает, что возможная планета может просуществовать очень долго. «Если планета второго поколения там есть, я думаю, она, скорее всего, выживет. Со временем белый карлик остынет и затем будет поддерживать постоянную температуру, а планета останется в своей стабильной обитаемой зоне на миллионы лет», — сказал он.