En kunstners indtryk af støvskive omkring den hvide dværg GD 362. Billedkredit: Gemini Klik for større billede
Astronomer har skimtet støvede affald omkring en i det væsentlige død stjerne, hvor tyngdekraft og stråling for længe siden skulle have fjernet noget tegn på støv? en opdagelse, der muligvis giver indsigt i vores eget solsystemes eventuelle bortgang flere milliarder år fra nu.
Resultaterne er baseret på melleminfrarøde observationer foretaget med Gemini 8-meter Frederick C. Gillett-teleskopet (Gemini North) på Hawaiis Mauna Kea. Gemini-observationerne afslører en overraskende stor overflod af støv, der kredser rundt en gammel stjernebjær ved navn GD 362.
”Dette er ikke let at forklare,” sagde Eric Becklin, UCLA-astronom og grundlæggende efterforsker for Gemini-observationer. ”Vores bedste gæt er, at noget, der ligner en asteroide eller muligvis endda en planet omkring denne langdøde stjerne bliver jordet og pulveriseret for at fodre stjernen med støv. Parallellen til vores eget solsystemes eventuelle bortgang er nedkøling. ”
”Vi har nu et vindue til fremtiden for vores eget planetariske system,” sagde Benjamin Zuckerman, UCLA-professor i fysik og astronomi, medlem af NASAs astrobiologiske institut og en medforfatter på Gemini-baserede papir. ”For måske første gang har vi et glimt af, hvordan planetariske systemer som vores egne kan opføre milliarder af år fra nu af.”
”Årsagen til, at dette er så interessant, er, at netop denne hvide dværg har langt de fleste metaller i sin atmosfære af en hvilken som helst kendt hvid dværg,” tilføjede Zuckerman. ”Denne hvide dværg er lige så rig på calcium, magnesium og jern som vores egen sol, og du ville forvente, at ingen af disse tungere elementer. Dette er en komplet overraskelse. Mens vi har gjort et betydeligt fremskridt, forbliver betydelige mysterier. ”
Forskerteamet inkluderer forskere fra UCLA, Carnegie Institution og Gemini Observatory. Resultaterne er planlagt til offentliggørelse i en kommende udgave af Astrophysical Journal. Resultaterne vil blive offentliggjort samtidigt med komplementære observationer nær infrarødt observationer foretaget af et team af University of Texas ledet af Mukremin Kilic ved NASAs infrarøde teleskopfacilitet, også på Mauna Kea.
”Vi har bekræftet over enhver tvivl om, at støv aldrig sover!” quips Gemini Observatory's Inseok Song, en medforfatter af avisen. ”Dette støv skulle kun eksistere i hundreder af år, før det fejes ind i stjernen af tyngdekraften og fordampes af høje temperaturer i stjernens atmosfære. Der er noget ved at holde denne stjerne godt udstyret med støv for os at opdage den længe efter stjernens død. ”
”Der er bare dyrebare få scenarier, der kan forklare så meget støv omkring en gammel stjerne som denne,” sagde UCLA-professor i fysik og astronomi Michael Jura, der ledede indsatsen for at modellere støvmiljøet omkring stjernen. ”Vi estimerer, at GD 362 er blevet afkølet nu i så længe som fem milliarder år siden stjernens dødskræfter begyndte, og på det tidspunkt skulle alt støv være blevet fuldstændigt fjernet.”
Jura sammenligner disken med de velkendte ringe fra Saturn og mener, at støvet omkring GD 362 kunne være en konsekvens af den relativt nylige gravitationsødelæggelse af et stort "forældrekrop", der kom for tæt på den døde stjerne.
GD 362 er en hvid dværgstjerne. Det repræsenterer sluttilstanden for den stjerneudvikling for stjerner som solen og mere massive stjerner som denne forfader, der havde en original masse omkring syv gange solens. Efter at have gennemgået nukleare reaktioner i millioner af år, løb GD 362's kerne tør for brændstof og kunne ikke længere skabe nok varme til at modvirke det indre tyngdekraft. Efter en kort periode med ustabilitet og massetab kollapset stjernen i et hvidt varmt lig. Resterne afkøles langsomt over mange milliarder af år, da den døende glød gør sin langsomme rejse til glemmebogen.
Baseret på dens afkølingshastighed estimerer astronomer, at der er gået mellem to milliarder til fem milliarder år siden GD 362's død.
”Denne lange tidsramme ville forklare, hvorfor der ikke er noget tegn på en skal med glødende gas, der er kendt som en planetarisk tåge fra udvisning af materiale, da stjernen døde,” sagde teammedlem og Gemini-astronom Jay Farihi.
Under dens termonukleære tilbagegang gennemgik GD 362 en omfattende periode med massetab, der gik fra en masse på omkring syv gange så stor som solen til en mindre skygge med en solmasse af dets tidligere selv.
Selvom cirka en fjerdedel af alle hvide dværge indeholder elementer, der er varmeapparatet end brint i deres atmosfære, vides det kun, at en anden hvid dværg indeholder støv. Den anden støvede hvide dværg, betegnet G29-38, har ca. 100 gange mindre støvtæthed end GD 362.
Gemini-observationer blev foretaget med MICHELLE midtinfrarød spektrograf på Gemini North-teleskopet på Mauna Kea, Hawaii.
”Disse data er fænomenale,” sagde Alycia Weinberger fra Carnegie-institutionen. ”Det var en spænding at observere denne stjerne! Vi var i stand til at finde resterne af et planetsystem omkring denne stjerne kun på grund af Gemini's enorme følsomhed i midten af infrarød. Normalt har du brug for et rumfartøj for at gøre det godt. ”
Gemini-melleminfrarøde observationer var unikke i deres evne til at bekræfte egenskaberne ved støvet, der var ansvarlig for det "infrarøde overskud" omkring GD 362. Den komplementære infrarøde teleskopfacilitet nærinfrarøde observationer og papir fra University of Texas-teamet gav vigtige begrænsninger for miljøet omkring stjernen.
University of Texas astronom og medforfatter Ted von Hippel beskriver, hvordan IRTF-observationerne supplerer Gemini-resultaterne: ”IRTF-spektret udelukker muligheden for, at denne stjerne kan være en brun dværg som kilde til det infrarøde overskud , '”Sagde von Hippel. ”Kombinationen af de to datasæt giver en overbevisende sag for en støvskive omkring GD 362.”
Original kilde: UCLA News Release
