Et planetfragment kredser rundt om den hvide dværg SDSS J122859.93 + 104032.9 og efterlader en gashale i dens kølvandet.
(Billede: © University of Warwick / Mark Garlick)
Morderen af dette fremmed planet efterlod et betydeligt bevismateriale.
Astronomer har opdaget en anstændig størrelse på disken med støvet snavs omkring et supertæt stjernekorps kendt som et hvid dværgrapporterer en ny undersøgelse.
Den nyfundne "planetesimal" er sandsynligvis en del af en verden, der blev ødelagt under stjernens dødskræfter, sagde medlemmer af studieteamet. Og fragmentets utrolige stramme bane - det glider rundt om den hvide dværg en gang hvert 123 minut - antyder, at bidet endda er et stykke af den knuste planetens kerne.
"Det planetesimale, vi har opdaget, er dybt inde i den hvide dværgs gravitationsbrønde, meget tættere på det end vi ville forvente at finde noget, der stadig er i live," studerer medforfatter Boris Gaensicke, en fysikprofessor ved University of Warwick i England, sagde det i en erklæring.
”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 planet kerne, "tilføjede Gaensicke. "Hvis [denne idé er] korrekt, var det originale krop mindst hundrede kilometer i diameter, fordi det kun er på det tidspunkt, planeter begynder at differentiere - som olie på vand - og har tungere elementer synke til at danne en metallisk kerne."
De fleste stjerner i Mælkevejsgalaksen, inklusive vores egen sol, vil til sidst kollapse i hvide dværge, efter at de brænder gennem alt deres nukleare brændstof. Hvis sådanne stjerner oprindeligt er store nok, kommer de til dette slutpunkt efter at have passeret en "rød gigantisk" fase, hvor de oppustes til enorme størrelser.
Vores sol er også kvalificeret på dette sidstnævnte punkt; Det vil blive en rød kæmpe om 5 milliarder år eller deromkring og ødelægge Merkur, Venus og Jorden i processen, siger forskere. (Planeterne fra Mars ud og ud vil sandsynligvis overleve.)
Den nye undersøgelse, der blev offentliggjort online i dag (4. april) i tidsskriftet Videnskab, blev ledet af Christopher Manser, en fysikforsker ved University of Warwick. Manser og hans team undersøgte en hvid dværg kendt som SDSS J122859.93 + 104032.9, som ligger omkring 410 lysår fra vores solsystem. Dette eksotiske objekt pakker 70 procent af solens masse ind i en kugle omkring Jordens størrelse.
Forskerne kiggede på det hvide dværgssystem ved hjælp af et af de største teleskoper på Jorden: den 34,1 fod (10,4 meter) Gran Telescopio Canarias (GTC), der ligger på den spanske ø La Palma ud for den nordvestlige kyst af Afrika. Specifikt analyserede de gasemissionsledninger på disken, som afslørede tilstedeværelsen af en planetesimal lynlåsning omkring den døde stjerne hver 2. time.
Manser og hans kolleger bestemte, at den omløbende genstand sandsynligvis er mindre end 370 miles (600 km) bred med en densitet på mellem 7,7 og 39 gram pr. Kubikcentimeter; Ellers ville det være blevet revet fra hinanden af den hvide dværgs tyngdekraft.
Dette tæthedsområde "er kompatibelt med det rene jern og jordens kerne," skrev Luca Fossati, en videnskabsmand ved det østrigske videnskabelige akademi for rumforskningsinstitut i Graz, i en ledsager "Perspektiver" i samme nummer af Videnskab.
"Det er derfor sandsynligt, at planetesimalen er den resterende kerne af en knust planet," tilføjede Fossati, som ikke er en del af forskerteamet.
Dette overraskende overlevelse af dette fragment kan tvinge en nytænkning over, hvordan hvide dværge tygger deres planetariske afkom, sagde Manser.
"Tidevandringsforstyrrelsesprocessen er for det meste blevet modelleret temmelig enkelt, da det antages, at alt er revet i stykker, når det kommer tæt på den hvide dværg og danner en disk, og denne undersøgelse viser, at vi er nødt til at overveje denne proces i mere detaljeret, ”fortalte han Space.com via e-mail.
SDSS J122859.93 + 104032.9 er bare den anden hvide dværg, der er kendt for at være vært for en planetesimal, bemærkede Fossati. (Der er set debrisskiver omkring flere hvide dværge, men direkte påvisning af relativt store kroppe inden i disse diske har manglet.)
Den anden fund blev fundet i 2015 af NASAs planetjagt Kepler-rumteleskop ved hjælp af "transitmetoden", der ser efter dips i lysstyrke, der er forårsaget, når kredsløb om objekter krydser en stjernes ansigt.
Transitmetoden kræver en præcis kosmisk geometri; målstjernen og dens omløbende genstande skal justeres nøjagtigt med det observerende teleskop. Men den spektroskopiske teknik, som Manser og hans team anvender, stiller ingen sådanne krav og kan derfor tillade astronomer at finde mange flere planetariske skår omkring hvide dværge i fremtiden, bemærkede Fossati. Chancerne vil være specielt store, når enorme jordbaserede instrumenter - såsom Giant Magellan-teleskopet, det tretti meter-teleskop og det ekstremt store teleskop - kommer online i midten af 2020'erne, skrev han.
Men Manser planlægger ikke at sidde på hænderne indtil da.
"Der er allerede seks andre [kendte] systemer, der har en gasformig emission som den på SDSSJ1228 + 1040, som vi håber på at observere i den nærmeste fremtid," sagde Manser og understregede, at teamet planlægger at bruge aktuelt operationelle anvendelsesområder som GTC .
- White Dwarfs: Compact Corpses of Stars
- Døden af en sollignende stjerne: Hvordan det vil ødelægge Jorden (Infographic)
- Hvordan man fortæller stjernetyper fra hinanden (Infographic)
Mike Walls bog om søgning efter fremmed liv, "Der ude"(Grand Central Publishing, 2018; illustreret af Karl Tate), er ude nu. Følg ham på Twitter @michaeldwall. Følg os på Twitter @Spacedotcom eller Facebook.
