Ši mirusi žvaigždė yra geriausias mūsų saulės sistemos ateities žvilgsnis

Menininko įspūdis apie baltųjų nykštukų sistemą. (W. M. Kecko observatorija / Adomas Makarenko)

Kaip mirs Saulės sistema? Tai labai svarbus klausimas, apie kurį mokslininkai daug spėliojo, naudodamiesi mūsų fizikos žiniomis kurdami sudėtingus teorinius modelius.

Mes žinome, kad Saulė ilgainiui taps baltasis nykštukas “, sudegusios žvaigždės liekanos, kurių silpna šviesa palaipsniui nyksta į tamsą. Ši transformacija apims žiaurų procesą, kuris sunaikins nežinomą skaičių jo planetų.

Taigi, kurios planetos išgyvens po Saulės mirties? Vienas iš būdų ieškoti atsakymo – pažvelgti į kitų panašių planetų sistemų likimus.



Tačiau tai pasirodė sudėtinga. Dėl silpnos baltųjų nykštukų spinduliuotės sunku pastebėti egzoplanetas (planetas aplink žvaigždes, išskyrus mūsų Saulę), kurios išgyveno šią žvaigždžių transformaciją – jos tiesiogine prasme yra tamsoje.

Menininko įspūdis apie baltųjų nykštukų sistemą. (W. M. Kecko observatorija / Adomas Makarenko)

Tiesą sakant, daugiau 4500 egzoplanetų kurios šiuo metu žinomos, aplink baltąsias nykštukes buvo aptikta vos keletas – o šių planetų vieta rodo, kad jos ten atkeliavo po žvaigždės mirties.

Šis duomenų trūkumas parodo neišsamų mūsų pačių planetos likimo vaizdą. Laimei, dabar mes užpildome spragas.

Mūsų naujame leidinyje, paskelbtame in Gamta Pranešame apie pirmosios žinomos egzoplanetos atradimą, išgyvenusią po žvaigždės mirties, o jos orbitos nepakeitė kitos planetos, judančios aplinkui – skriejančios atstumas, panašus į atstumą tarp Saulės ir Saulės sistemos planetų.

Į Jupiterį panaši planeta

Ši nauja egzoplaneta, kurią atradome kartu su Kecko observatorija Havajuose, yra ypač panašus į Jupiteris tiek masės, tiek orbitos atskyrimo, ir suteikia mums esminį vaizdą apie išlikusias planetas aplink mirštančias žvaigždes.

Žvaigždė virsta baltąja nykštuke apima žiaurią fazę, kurios metu ji tampa išsipūtusiu „raudonu milžinu“, dar vadinamu „ milžiniška šaka “ žvaigždė, šimtus kartų didesnė nei anksčiau.

Manome, kad ši egzoplaneta tik ką tik išgyveno: jei ji iš pradžių buvo arčiau savo pagrindinės žvaigždės, ją būtų apėmusi žvaigždės plėtimasis.

Kai Saulė galiausiai taps raudona milžine, jos spindulys iš tikrųjų pasieks į išorę iki dabartinės Žemės orbitos. Tai reiškia, kad Saulė (tikriausiai) prarys Merkurijus ir Venera , o galbūt ir Žemė, bet nesame tikri.

Tikimasi, kad Jupiteris ir jo palydovai išgyvens, nors anksčiau tiksliai nežinojome. Tačiau atradę šią naują egzoplanetą dabar galime būti tikri, kad Jupiteris tikrai ją pasieks.

Be to, šios egzoplanetos padėties paklaida gali reikšti, kad ji yra beveik perpus arčiau baltosios nykštukės, nei Jupiteris šiuo metu yra prie Saulės. Jei taip, tai yra papildomas įrodymas, leidžiantis daryti prielaidą, kad Jupiteris ir Marsas , pavyks.

Taigi ar bet kuri gyvybė galėtų išgyventi šią transformaciją?

Baltoji nykštukė pirmuosius kelis milijardus metų gali aprūpinti gyvybę palydovuose ar planetose, kurios galiausiai yra labai arti jos (apie dešimtadalį atstumo tarp Saulės ir Merkurijaus). Po to radiacijos neužtektų nieko palaikyti.

Asteroidai ir baltieji nykštukai

Nors planetų, skriejančių aplink baltąsias nykštukes, buvo sunku rasti, aptikti buvo daug lengviau asteroidai lūžta arti baltojo nykštuko paviršiaus.

Kad egzoasteroidai taip priartėtų prie baltosios nykštukės, jiems reikia pakankamai impulso, kurį jiems suteiktų išgyvenusios egzoplanetos. Todėl ilgą laiką buvo manoma, kad egzoasteroidai yra egzoplanetų egzistavimo įrodymas.

Mūsų atradimas pagaliau patvirtina tai. Nors dokumente aptariamoje sistemoje dabartinės technologijos neleidžia mums pamatyti jokių egzoasteroidų, bent jau dabar galime sujungti skirtingas planetos likimo dėlionės dalis, sujungę skirtingų baltųjų nykštukų sistemų įrodymus.

Ryšys tarp egzoasteroidų ir egzoplanetų galioja ir mūsų Saulės sistemai. Atskiri objektai asteroidas pagrindinė juosta ir Kuiperio diržas (išorinėje Saulės sistemoje esantis diskas) greičiausiai išgyvens po Saulės žūties, tačiau kai kurias gravitacija viena iš išlikusių planetų pajudės link baltosios nykštukės paviršiaus.

Ateities atradimų perspektyvos

Naujoji baltoji nykštukinė egzoplaneta buvo rasta su vadinamuoju mikrolęšių aptikimo metodas . Tai rodo, kaip šviesa lenkiasi dėl stipraus gravitacinio lauko, kuris atsitinka, kai žvaigždė akimirksniu susilygina su tolimesne žvaigžde, žiūrint iš Žemės.

Gravitacija iš priekinio plano žvaigždės padidina už jos esančios žvaigždės šviesą. Visos planetos, skriejančios aplink žvaigždę pirmame plane, išlinks ir iškreips šią padidintą šviesą, todėl galime jas aptikti.

Baltoji nykštukė, kurią ištyrėme, yra ketvirtadalį kelio link Paukščių Tako galaktikos centro arba maždaug 6500 šviesmečių nuo mūsų Saulės sistemos, o tolimesnė žvaigždė yra galaktikos centre.

Pagrindinis mikrolęšių technikos bruožas yra tai, kad jis yra jautrus planetoms, kurios skrieja aplink žvaigždes Jupiterio ir Saulės atstumu. Kitos žinomos planetos, kurios skrieja aplink baltuosius nykštukus, buvo rastos taikant skirtingus metodus, kurie yra jautrūs skirtingiems žvaigždžių ir planetų atsiskyrimams.

Du pavyzdžiai yra susiję su planetomis, kurios išgyveno žvaigždės virsmą baltąja nykštuke ir atsidūrė arčiau jos nei anksčiau.

Vieną rado tranzito fotometrija – metodas, leidžiantis aptikti planetas, kai jos praeina priešais baltąją nykštukę, kuri sumažina Žemės gaunamą šviesą, o kitas buvo aptiktas aptikus išgaruojanti planetos atmosfera .

Dar viena aptikimo technika – astrometrija , kuris tiksliai matuoja baltųjų nykštukų judėjimą danguje – taip pat prognozuojama, kad tai duos rezultatų.

Per kelerius metus astrometrija iš Gaia misija tikimasi rasti apie tuziną planetų, besisukančių aplink baltąsias nykštukes. Galbūt tai galėtų pasiūlyti geresnių įrodymų, kaip tiksliai mirs Saulės sistema.

Ši atradimų metodų įvairovė puikiai tinka galimiems būsimiems aptikimams, kurie gali suteikti daugiau informacijos apie mūsų pačių planetos likimą. Tačiau kol kas naujai atrasta į Jupiterį panaši egzoplaneta suteikia ryškiausią žvilgsnį į mūsų ateitį.

Dmitrijus Veras , docentas ir STFC Ernestas Rutherfordas, astrofizikos narys, Warwick universitetas .

Šis straipsnis perspausdintas iš Pokalbis pagal Creative Commons licenciją. Skaityti originalus straipsnis .

Apie Mus

Nepriklausomų, Patikrintų Sveikatos, Erdvės, Gamtos, Technologijos Ir Aplinkos Ataskaitų Paskelbimas.