Astronomowie odkryli planetę drugiej generacji krążącą wokół białego karła

Naukowcy odkryli niezwykły obiekt krążący wokół białego karła. Wszystko wskazuje na to, że jest to planeta drugiej generacji, która powstała z materii wyrzuconej przez gwiazdę macierzystą pod koniec jej życia.

Planeta drugiej generacji krążąca wokół białego karła

Naukowcy odkryli niezwykły obiekt krążący wokół białego karła. Wszystko wskazuje na to, że jest to planeta drugiej generacji, która powstała z materii wyrzuconej przez gwiazdę macierzystą pod koniec jej życia. Badanie zostało opublikowane w czasopiśmie „Nature Astronomy”.

Astronomowie już wcześniej przypuszczali, że podobne światy mogą powstawać wokół pulsarów. Najnowsze odkrycie pokazuje jednak, że takie planety mogą tworzyć się również wokół znacznie częściej występujących pozostałości po gwiazdach.

Jak opisują badacze, planety drugiej generacji są niezwykle rzadkie i formują się z materii wyrzuconej przez gwiazdę, wokół której wcześniej krążyły, w końcowym etapie jej życia.

Białe karły to gęste pozostałości po gwiazdach, które zakończyły reakcje termojądrowe i odrzuciły swoje zewnętrzne warstwy. Obiekty te mogą przyciągać materię pochodzącą z krążących wokół nich planet, a jej obecność można wykryć w atmosferze białego karła. Analiza składu chemicznego pozwala astronomom zdobyć informacje o światach znajdujących się w jego otoczeniu. Zazwyczaj dominują w nim pierwiastki pochodzące od skał, takie jak krzem i żelazo.

Nietypowy skład chemiczny atmosfery

Atmosfera białego karła oznaczonego jako HS 0209+0832 wyróżniała się nietypowym składem chemicznym. Naukowcy wykryli w niej duże ilości ciężkich pierwiastków, między innymi cynku, miedzi i niobu. Tego ostatniego było ponad tysiąc razy więcej niż na Słońcu. Wszystkie te pierwiastki powstają w czasie końcowych etapów życia gwiazdy, a niob został po raz pierwszy zaobserwowany w atmosferze białego karła.

Astronomowie wskazują, że taki skład jest charakterystyczny dla procesu powolnego wychwytu neutronów (s-process), w którym w późnych etapach życia gwiazdy powstają ciężkie pierwiastki. Zjawisko to zachodzi w czasie fazy czerwonego olbrzyma. Zdaniem naukowców taki zestaw pierwiastków nie powinien występować w przypadku zwykłej planety pierwszej generacji, dlatego dostarcza ważnej wskazówki dotyczącej jej pochodzenia.

Planeta mogła powstać z materii wyrzuconej przez gwiazdę

Zdaniem naukowców najbardziej prawdopodobne wyjaśnienie zakłada istnienie nowo powstałej planety drugiej generacji, z której biały karzeł HS 0209+0832 obecnie pobiera materię. Świat miałby powstać z dysku utworzonego z materiału wyrzuconego przez gwiazdę podczas jej śmierci. Ponieważ materia ta pochodziła bezpośrednio z gwiazdy, dysk byłby bogaty w ciężkie pierwiastki, których ślady wykryto w atmosferze białego karła.

Badacze podkreślają, że powstanie dysku protoplanetarnego w takich warunkach jest trudne, co może tłumaczyć rzadkość tego rodzaju planet. Pojedyncza gwiazda pod koniec życia wyrzuca swoją materię w przybliżeniu we wszystkich kierunkach. W przypadku HS 0209+0832 mogła być obecna gwiazda towarzysząca, która oddziaływała grawitacyjnie na wyrzucany materiał i skierowała jego część z powrotem na orbitę, zamiast pozwolić jej całkowicie uciec.

Planeta wielkości Jowisza krąży bardzo blisko białego karła

Kolejnych wskazówek dostarczyły dane z satelity należącego do NASA TESS. Astronomowie wykryli słabe, regularne zmiany jasności związane z planetą. Sygnał powtarzał się co 4,4 dnia, co odpowiadało obiektowi wielkości Jowisza krążącemu bardzo blisko białego karła, którego obrót jest zsynchronizowany z okresem obiegu.

Tak niewielka odległość oznacza, że zewnętrzne warstwy atmosfery planety powinny intensywnie tracić materię pod wpływem silnego promieniowania białego karła. Uwolniony materiał mógłby następnie opadać na powierzchnię gwiezdnej pozostałości, odpowiadając za nietypowy skład chemiczny wykryty w jej atmosferze.

Zdaniem badaczy, jeżeli odkrycie zostanie potwierdzone, HS 0209+0832 będzie pierwszym znanym białym karłem posiadającym planetę drugiej generacji. Oznaczałoby to również nowy sposób poszukiwania podobnych obiektów. Astronomowie mogliby szukać charakterystycznych śladów węgla i ciężkich pierwiastków w atmosferach innych białych karłów.

Emil Gołoś