Учёные увидели, как белый карлик поедает свою планету
В ходе выполнения миссии К2 телескоп Кеплер обнаружил не наблюдавшийся астрономами ранее процесс. Гравитация белого карлика WD 1145+017 разрывает на части каменистое тело, вращающееся вокруг него. Это тело, судя по всему, является остатками планеты. Об этом открытии рассказали астрономы из Гарвард-Смитсоновского центра астрофизики.
«Впервые мы наблюдаем, как небольшую планетку разрывает сверхсильная гравитация. Её куски затем измельчаются излучением и полученные остатки падают на звезду»,- поясняет Эндрю Вандербург [Andrew Vanderburg], выпускник центра и ведущий автор научной работы.
Звёзды с массой, находящейся в определённых пределах, в процессе своей жизни постепенно превращаются в красных гигантов. Те в какой-то момент сбрасывают оболочку, и оставшееся сверхплотное ядро превращается в то, что учёные называют белым карликом. Масса таких звёзд сравнима с солнечной, но их радиус меньше солнечного на два порядка, а светимость – на 4 порядка. Именно в связи с малой светимостью трудно оценить общее количество таких звёзд в нашей галактике – скорее всего, их количество лежит в пределах от 3 до 10% от звёздного населения.
Сброс оболочки приводит к катастрофическим последствиям для планетной системы звезды. А если звезда набирает вес, поглощая оставшееся вещество, и преодолевает предел Чандрасекара (1,44 солнечных массы), то она переживает гравитационный коллапс, наблюдаемый как вспышка сверхновой типа Ia, и превращается в нейтронную звезду.
Астрономы давно предсказывали, что некоторые планеты и крупные небесные тела, вращавшиеся вокруг звезды, могут пережить этот период и затем послужить аккреционным материалом, питающим звезду. Планетезималь (небольшая планета), совершающая полный оборот вокруг WD 1145+017 за 4,5 часа, стала первым объектом такого класса, существование которого было подтверждено наблюдениями за транзитными объектами. Малый период её обращения говорит о чрезвычайной близости планетки к звезде.
График затемнения звезды. Красная линия – транзит типичной планеты. Синяя – транзит нашего объекта
Выводы о характере небесного тела и его раздробленности были сделаны на основании изучения графика затемнения звезды при прохождении тела по её диску. Когда звезду затемняет транзитное тело типа обычной планеты, график затемнения имеет симметричную V-образную форму. В данном случае несимметричность графика послужила аргументом в пользу кометообразного строения тела – то есть, крупного астероида (или мелкой планеты), за которой тянется хвост из осколков.
Также в подтверждение теории говорит тот факт, что наблюдения за данным белым карликом установили «загрязнённость» его поверхности сравнительно тяжёлыми элементами. У белых карликов, не отягощённых астероидами и сопутствующей им материей, поверхность химически чистая и состоит исключительно из водорода и гелия.
Миссия К2 – миссия телескопа Кеплер, стартовавшая в мае 2014 года. Предыдущая, изначальная миссия аппарата окончилась внезапно и раньше срока из-за выхода из строя двигателей-маховиков телескопа. Учёные придумали, как неработоспособный телескоп сможет послужить науке – вместо двигателя-маховика в качестве стабилизирующего элемента в этой миссии используется давление солнечного излучения.
