В диске обломков белого карлика обнаружены планеты-призраки 

Фото из открытых источников

Конец жизни звезды может не означать конец существования окружающих её планет. Недавние открытия показали, что планеты могут формироваться заново или переживать драматический процесс превращения красного гиганта в белый карлик. В последнем случае объект размером с Плутон, возможно, вращается вокруг бывшей звезды. Результаты нового исследования были опубликованы в журнале Nature Astronomy.

Белые карлики — это конечный продукт звёзд, масса которых примерно равна массе Солнца. В течение миллиардов лет эти звёзды в своём ядре превращают водород в гелий посредством термоядерного синтеза. Когда водород заканчивается, происходит небольшое сжатие звезды, давление и температура в ядре повышаются, и гелий начинает превращаться в углерод и кислород.

Фаза термоядерного синтеза гелия сопровождается резким изменением всей звезды: она превращается в красного гиганта. Она значительно раздувается, поглощая планеты целиком и выводя те, которые не были поглощены, на нестабильные орбиты.

После того как гелий тоже исчерпан, ядро снова сжимается. Оно образует горячий плотный объект: белый карлик. Внешние слои звезды отталкиваются, и остается объект, масса которого может составлять примерно половину массы Солнца, а объем — около Земли.

Наблюдения последних нескольких лет показали наличие дисков из обломков вокруг белых карликов.

Всего несколько недель назад исследователи обнаружили планету-феникс — мир, который, как считается, образовался после смерти белого карлика. 

Этот новый белый карлик, J1328−1450, расположен на расстоянии 1600 световых лет. Исследователи обнаружили диск из обломков с двумя промежутками, похожий на протопланетные диски вокруг молодых звёзд.

«Нам уже давно известно, что планеты могут существовать после трансформации своей центральной звезды, но это первый пример сложной системы с двойным диском обломков и потенциально двумя сохранившимися планетезималами», — сказал Никола Джентиле Фусилло из Триестского университета (Италия). 

В этих протопланетных дисках планеты образуют борозды по мере своего формирования. То же самое происходит и здесь. Команда исследователей предполагает, что внутреннее кольцо удерживается объектом размером с типичный астероид, возможно, несколько километров в поперечнике. Второй зазор поддерживается гораздо более крупным объектом, возможно, размером с Плутон или немного больше, например, нашей Луной.

«Структура, которую мы наблюдаем в этой системе, особенно интригует, потому что два газовых кольца удивительно стабильны и остаются разделенными зазором», — добавил соавтор Фелипе Лагос-Вильчес из Уорикского университета (Великобритания) и Технического университета Федерико Санта-Мария (Чили).

Анализ, проведенный командой, выявил наличие кальция, кислорода, магния и железа. Это распространенные элементы, встречающиеся в каменистых телах Солнечной системы. Однако состав неоднороден – внешнее кольцо беднее магнием, чем внутреннее.

Вполне возможно, что эти два кольца — обломки двух уничтоженных планет, или, может быть, одно из них — кора, а остальное — ядро одного мира.

Когда Солнце превратится в белый карлик, вокруг него тоже может происходить нечто подобное.

«Эта система представляет собой редкую возможность увидеть бурный, хаотичный процесс, в результате которого планетная система прекращает свое существование, и она намекает на то, что мертвые звезды могут иметь дисковые структуры гораздо более сложные, чем считалось ранее», — добавил Джентиле Фусилло.

«Таким образом, эта система дает замечательное представление о том, как может выглядеть будущее планетных систем, включая такие системы, как наша», — заключил Лагос-Вильчес.