Совершенно неожиданная "планета Феникс" родилась из пепла умирающей звезды

Фото из открытых источников

Смерть — это не конец, или, по крайней мере, гибель звёзд, возможно, не означает конец планет. Планеты второго поколения — это миры, которые формируются спустя долгое время после того, как звезда прожила дольше своей стандартной жизни. Их существование предполагалось уже некоторое время. Теперь исследователи обнаружили такую планету, вращающуюся вокруг белого карлика. Статья, описывающая это открытие, была опубликована в журнале Nature Astronomy.

Звезды рождаются в больших газовых облаках, а на ранних этапах своей жизни – в диске из вещества, из которого затем образуются планеты. Звезды, масса которых примерно равна массе нашего Солнца, большую часть своей жизни проводят на главной последовательности, превращая водород в гелий посредством термоядерного синтеза.

У звёзд, масса которых превышает массу нашего Солнца, после истощения запасов водорода в ядре происходит сжатие. Это приводит к повышению температуры и давления в ядре, в результате чего оставшийся гелий начинает синтезироваться. В ответ на это изменение звезда раздувается, превращаясь в красного гиганта. 

Затем эти массивные звезды сплавляют больше элементов и в конечном итоге взрываются, образуя сверхновую.

Звезды, по размерам более близкие к нашей, закончат свою жизнь в виде белых карликов. Ядро звезды сожмется, превратившись в нечто новое: чрезвычайно горячий объект, ненамного больше Земли, но имеющий массу от 0,5 до 1,4 массы Солнца.

Белые карлики отталкивают внешние слои, которые раньше принадлежали красному гиганту. Теперь, похоже, они тоже могут образовывать планеты. По крайней мере, так обстоит дело с HS 0209+0832.  

«Мы обнаружили первую планету второго поколения, вращающуюся вокруг белого карлика», — рассказал ведущий автор исследования Джейми Уильямс из Уорикского университета.

Характерные признаки этого более позднего потомства заключаются в химическом составе окружающей белого карлика атмосферы. Атмосфера богата тяжелыми химическими элементами, которые обычно не встречаются в белых карликах.

Они могут образовываться посредством механизма, известного как s-процесс. Это может происходить во время фазы красного гиганта и отвечает за образование таких элементов, как цинк и медь. Эти элементы должны были быть вытеснены при формировании белого карлика.

Обнаружение их в атмосфере означает, что они откуда-то возвращаются. Исследователи считают, что планета, подобно фениксу, восстала из пепла своей звездной системы, но теперь она разрушается белым карликом, который её создал.

«Эта планета очень необычна, потому что она действительно богата этими элементами, которые образуются на стадии гиганта», — сказал Уильямс. «Главный из них — ниобий, и мы впервые обнаружили его на планете или белом карлике».

В окрестностях этого белого карлика обнаружено содержание ниобия в 1000 раз выше, чем в нашем Солнце. Поскольку на планете первого поколения не могло быть такого количества ниобия, это подтверждает предположение о том, что планета сформировалась в рамках сценария второго поколения.

Это не совсем однозначно. Планета первого поколения могла быть загрязнена этими тяжелыми элементами, а затем сместиться внутрь. В настоящее время она вращается вокруг этого белого карлика менее чем за пять дней. Но, тем не менее, команда считает более вероятным, что она образовалась из диска обломков, который осел вокруг белого карлика после фазы красного гиганта.

Независимо от точного механизма образования, этот объект уникален. Планеты второго поколения рассматривались в контексте образования вокруг пульсаров и звездных объектов, возникших в результате сверхновых, но не вокруг белых карликов. Это очень интересно, поскольку белые карлики встречаются гораздо чаще.

«Это совершенно новый тип планеты. Она не похожа ни на что в Солнечной системе и вообще ни на что из того, что мы видели во Вселенной раньше», — говорит Уильямс.

У Уильямса появилось время для наблюдений на телескопе Хаббл, чтобы найти больше кандидатов в планеты второго поколения.

«Если мы обнаружим одну планету второго поколения вокруг белого карлика, то, я думаю, вполне возможно, что мы сможем найти гораздо, гораздо больше таких планет», — объясняет он.

Это может быть окном в будущее нашего уголка Вселенной. Возможно, гибель Солнца вовсе не станет концом планет.

«Вполне возможно, что в очень-очень далеком будущем вокруг белого карлика, в который превратится наше Солнце, может сформироваться планета второго поколения», — объяснил Уильямс.