Металлический шрам поглощённой планеты раскрывает каннибалистическое прошлое звезды-зомби
Подлые деяния мертвой звезды были раскрыты бесстрашной командой космических детективов.
Белый карлик, поглотивший хотя бы часть одной из своих планет, был выдан шрамом испаренный металл, порчащий поверхность – характерные остатки планеты, которая когда-то вращалась вокруг звезды, прежде чем скатиться по спирали к своей гибели.
Что делает ее еще более интересной, так это то, что она не распространяется По всей поверхности звезды материал был локализован в одном месте. Это открытие помогает некропланетологам понять, как именно эти звездные остатки поглощают планеты, которые когда-то плавали вокруг них по спокойным орбитам.
«Хорошо известно, что некоторые белые карлики – медленно остывающие угли звезд, подобных нашему Солнцу – пожирают части своих планетных систем», — говорит астроном Стефано Багнуло из обсерватории и планетария Армы. «Теперь мы обнаружили, что магнитное поле звезды играет ключевую роль в этом процессе, в результате чего на поверхности белого карлика образуется шрам».
Белые карлики — это то, что остается, когда звезда, подобная Солнцу, прекращает свое существование. Продолжительность жизни главной последовательности. Когда у них заканчивается материал для слияния в их ядрах, эти звезды раздуваются и превращаются в огромных красных гигантов, прежде чем, наконец, выбросить свой внешний материал. Ядро, больше не поддерживаемое термоядерным синтезом, коллапсирует под действием силы тяжести, образуя плотный объект массой до 1,4 Солнца, упакованный в сферу размером с Землю.
Эти смертельные агонии чрезвычайно энергичны, а оставшееся ядро чрезвычайно горячо; он будет продолжать светиться остаточным теплом в течение, возможно, триллионов лет. Это звезда белого карлика.
Поразительно, но были обнаружены планеты, продолжающие вращаться вокруг звезд-белых карликов, что позволяет предположить, что они способны пережить этот процесс.
С другой стороны, планетарный материал был обнаружен в атмосферах белых карликов, что указывает на то, что не выжившие планеты живут долго и счастливо. Эти звезды известны как загрязненные белые карлики, и это еще один способ изучения планет, переживших процесс смерти звезды-предшественника. Это потому, что более тяжелые элементы планеты должны довольно быстро опускаться к ядру белого карлика; загрязненный белый карлик — это тот, кто недавно перекусил.
Но загрязненный белый карлик по имени WD 0816-310 не похож ни на одного другого, которого мы видели. Предыдущие наблюдения показали наличие натрия, магния, кальция, хрома, марганца, железа и никеля. Багнуло и его команда хотели подтвердить и проанализировать эти открытия, а также выяснить, что они могут рассказать нам об объекте, съеденном звездой.
Они провели новые наблюдения и количественно оценили силу звездных спектров, которые означали наличие металлических элементов. И то, что они смогли сделать вывод об объекте, было поразительно точным.
«Мы продемонстрировали, что эти металлы происходят из планетарного фрагмента, такого же размера или, возможно, большего, чем Веста, диаметр которого составляет около 500 километров (310 миль). и второй по величине астероид в Солнечной системе», — говорит астроном Джей Фарихи из Университетского колледжа Лондона.
Но в своих наблюдениях команда обнаружила кое-что новое. Сила элементарного сигнала менялась по мере вращения звезды. Это убедительно свидетельствует о том, что вместо того, чтобы равномерно распределяться по атмосфере звезды, испаренные металлы оставались сосредоточенными в одном месте.
Но исследователи также нашли ключ к разгадке того, как это произошло. Изменения силы сигнала были синхронизированы с изменениями силы магнитного поля звезды, что предполагает корреляцию между структурой магнитного поля белого карлика и локальной поверхностной плотностью металлических элементов.
«Удивительно, но «Материал не был равномерно перемешан по поверхности звезды, как предсказывает теория. Вместо этого этот шрам представляет собой концентрированный участок планетарного материала, удерживаемый тем же магнитным полем, которое направляло падающие фрагменты», — говорит астроном Джон Лэндстрит. Западного университета в Канаде. «Ничего подобного раньше не наблюдалось».
Это открытие предполагает, что когда планетарный материал падает на белого карлика, он направляется магнитным полем, которое затем удерживает материал на месте. Причина, по которой мы никогда не видели этого раньше, утверждают исследователи, заключается в том, что обычно получается только один снимок спектра белого карлика.
Проведение нескольких наблюдений на протяжении многих лет выявило изменчивость, которую невозможно обнаружить. быть обнаружены всего за одно наблюдение. Возможно, если мы еще раз посетим некоторые из других загрязненных белых карликов, обнаруженных за последние годы, мы сможем обнаружить несколько сюрпризов.
Исследование было опубликовано в The Astrophysical Journal Letters. р>
