Ученые нашли «планету-феникс», возникшую из останков погибшей звезды
iXBT.com ·
Международная группа астрономов обнаружила первые убедительные свидетельства существования планеты второго поколения у белого карлика — мира, который, предположительно, сформировался уже после гибели своей родительской звезды из сброшенного ею вещества. Газовый гигант размером примерно с Юпитер обращается вокруг белого карлика HS 0209+0832 и совершает полный оборот примерно за 4,4 земных дня.
Международная группа астрономов обнаружила первые убедительные свидетельства существования планеты второго поколения у белого карлика — мира, который, предположительно, сформировался уже после гибели своей родительской звезды из сброшенного ею вещества. Газовый гигант размером примерно с Юпитер обращается вокруг белого карлика HS 0209+0832 и совершает полный оборот примерно за 4,4 земных дня.
Обычно планеты формируются одновременно со своими звездами из протопланетного диска, окружающего молодое светило. В случае HS 0209+0832 исследователи предполагают принципиально другой сценарий: планета могла возникнуть значительно позже, когда ее звезда уже прошла финальные стадии эволюции, сбросила внешние оболочки и превратилась в белого карлика.
Такие объекты называют планетами второго поколения. По образному сравнению авторов, обнаруженный мир напоминает феникса, поскольку мог сформироваться из материала погибшей звезды.
Главным аргументом в пользу этого сценария стал химический состав атмосферы белого карлика. В ней обнаружили необычно высокие концентрации тяжелых элементов, включая цинк, медь и особенно ниобий. Для некоторых из них содержание примерно в 1000 раз превышает солнечные значения.
Эти элементы связаны с так называемым s-процессом — цепочкой ядерных реакций внутри стареющих звезд, в результате которой образуются более тяжелые атомные ядра. Особенно активно процесс протекает на поздних стадиях звездной эволюции, незадолго до сброса внешних оболочек.
Именно поэтому химический состав системы считается важной подсказкой. Обычная планета первого поколения сформировалась бы задолго до появления этого обогащенного тяжелыми элементами вещества. Если же планета HS 0209+0832 действительно возникла после гибели звезды, она могла сформироваться из уже переработанного звездного материала.
Сейчас белый карлик постепенно отбирает вещество у расположенного рядом газового гиганта. Попадая в атмосферу звездного остатка, этот материал позволяет астрономам изучать химический состав разрушающейся планеты по спектру самого белого карлика.
Дополнительные наблюдения провели с помощью космического телескопа NASA TESS. В яркости системы обнаружена периодичность около 4,4 суток, соответствующая обращению объекта вокруг белого карлика. По оценкам исследователей, его размеры сопоставимы с Юпитером.
Формирование новой планеты после гибели звезды требует особых условий. На позднем этапе эволюции солнцеподобная звезда превращается в красного гиганта и сбрасывает значительную часть внешнего вещества. После этого остается плотное горячее ядро — белый карлик. Чтобы из выброшенного материала возникла планета, он должен сохранить достаточно плотную структуру и сформировать диск вокруг звездного остатка.
Исследователи предполагают, что HS 0209+0832 могла ранее входить в двойную звездную систему. Гравитация второго светила могла удержать часть выброшенного вещества и вернуть его на орбиту вокруг белого карлика, создав условия для формирования нового диска и последующего рождения планеты.
Судьба этого мира, вероятно, будет недолгой по астрономическим меркам. Он находится очень близко к горячему белому карлику, поэтому интенсивное излучение постепенно нагревает и разрушает его атмосферу. Именно переток вещества с планеты на звездный остаток сегодня позволяет исследователям наблюдать ее необычный химический след.
Открытие интересно и с точки зрения далекого будущего Солнечной системы. Примерно через 5–6 млрд лет Солнце также пройдет стадию красного гиганта, сбросит внешние оболочки и превратится в белого карлика. Внутренняя часть Солнечной системы при этом будет радикально изменена.
Система HS 0209+0832 дает первые убедительные свидетельства того, что гибель солнцеподобной звезды потенциально не обязательно означает окончание истории планетообразования. При подходящих условиях оставшееся после нее вещество способно сформировать новый диск и дать начало следующему поколению миров.
Теперь астрономы намерены искать другие подобные системы. Одним из возможных признаков планет второго поколения может стать необычная концентрация в атмосферах белых карликов тяжелых элементов, образующихся на поздних стадиях жизни звезд.