Некропланетология: Най-странната област на астрономията, за която никога не сте чували

(НАСА/JPL-Caltech)

През 2015 г. астрономите откриха нещо странно. Това беше звезда бяло джудже, на 570 светлинни години от Земята, с особен модел на затъмняване. Той затъмнява няколко пъти до различни дълбочини, като всяка дълбочина се повтаря в рамките на 4,5 до 5 часа; и атмосферата му беше замърсена с елементи, които обикновено се срещат в скалисти екзопланети.

Не отне много време, преди да го разберат. Гравитацията на мъртвата звезда беше в процес нараздробяване и поглъщане на тела в орбита около него, бурен процес, известен доста учтиво като приливно разрушаване.

Звездата се нарича WD 1145+017 и сега се използва като доказателство за концепцията за нова област на изследване на планетите, криминалистична реконструкция на планетарни тела, за да се разбере какви са били те и как са умрели.

Астрономи от САЩ и Великобритания наричат ​​тази област некропланетология.

Техният анализ на WD 1145+017 е приет Астрофизичният вестник , и е достъпен на arXiv. Изследователите казват, че това може да се приложи към бъдещи открития, подобни на системата на бялото джудже, за да се разбере как планетите умират, обикаляйки около различни видове мъртви звезди.

Въпреки че белите джуджета изхвърлят много материал, когато умират в серия от яростни термоядрени експлозии, планетите могат по някакъв начин да оцелеят в процеса. Не само открихме планети в орбита около звезди бели джуджета , открихме елементи в атмосферата на звезди бели джуджета, които саобикновено се намират в скалисти екзопланети.

Повърхностната гравитация на белите джуджета е толкова интензивна, че тези по-тежки елементи биха потънали доста бързо, което показва, че звездата трябва да има нараснал материалът съвсем наскоро, от тяло, оцеляло в смъртната агония на звездата.

За да се опитат да определят как WD 1145+017 е станал такъв, астрономи от Университета на Колорадо, Боулдър, Уеслианския университет и Университета на Уоруик в Обединеното кралство проведоха серия от симулации, за да поставят ограничения върху разрушеното от приливите и отливите тяло.

Те промениха структурните компоненти на орбитално тяло, като размера на ядрото и мантията; съставът на мантията, скалист или леден; и наличието на кора. Това доведе до 36 различни симулирани тела.

След това те поставят всяко от тези 36 тела в орбита около звезда като WD 1145+017, около 60 процента от масата на Слънцето и 2 процента от неговия размер (белите джуджета са доста плътни).

Тази орбита беше 4,5 часа, според материала, обикалящ около WD 1145+017, и всяка симулация се проведе за 100 орбити. И накрая, получените светлинни криви за приливното разрушаване на всяко тяло след това бяха сравнени с реалната светлинна крива на WD 1145+017.

Тези симулации показаха, че телата, които е най-вероятно да произведат това, което наблюдаваме в WD 1145+017, имат малко ядро ​​и мантия с ниска плътност, „наподобяваща астероид с частично диференцирана структура и богата на летливи вещества мантия Веста ,' пишат изследователите в статията си .

Телата са с относително ниска маса и имат обемна плътност, достатъчно висока, за да поддържат структурата за известно време, но достатъчно ниска, за да се разрушат мантиите им. Тези атрибути са в съответствие с липсата на малки частици, открити при други наблюдения на звездата, тъй като те биха сублимирали бързо.

И всъщност те предлагат някои улики и за други мистериозни звезди - като известната KIC 8462852, известна още като звездата на Таби, чието непостоянно затъмняване е източник на голямо недоумение сред астрономите.

KIC 8462852, тъй като нейното странно поведение беше открито за първи път, се оказа не единствената звезда, проявяваща такова странно затъмняване. Проучване миналата годинасе появиха още 21странно затъмняващи звезди, които биха могли да имат подобна динамика.

Бяха открити и други бели джуджета, които се спускат надолу по орбитални тела. ZTF J0139+5245 иWD J0914+1914и двете бяха открити планети, които разрушават приливи и отливи миналата година.

Тези звезди могат да бъдат симулирани и с помощта на новите методи на екипа.

„Това са първите членове на по-голям клас умиращи планетарни системи, които трябва да бъдат изследвани чрез съчетаване на спектроскопични и фотометрични наблюдения със симулации на смущения, или приливни като в WD 1145+017, или ротационни като Вера и др. (2020) предлага за тялото, преминаващо ZTF J0139+5245,' пишат изследователите в статията си .

„Този ​​многостранен подход би използвал смъртта на тези планетарни системи в действие, за да изследва фундаменталните свойства на екзопланетни тела, които иначе са недостъпни: изследване в некропланетологията.“

Изследването е прието в Астрофизичният вестник , и се предлага на arXiv .

За Нас

Публикуването На Независими, Доказани Факти От Доклади За Здравето, Пространството, Природата, Технологиите И Околната Среда.