Згідно з результатами нового дослідження, виконаного науковцями Університетського коледжу Лондона (University College London, UCL), поблизу білого карлика виявлено кільце уламків планет, або «сміття», що залишилося від зруйнованих раніше планет та інших тіл. Розміри помічених уламків сумірні з розміром з Місяця, а особливості їхнього руху вказують на сусідню планету, що лежить в межах зони життя цього білого карлика.

Білі карлики — це тліючі залишки зір, які спалили все своє водневе паливо. Майже всі зорі, зокрема й Сонце, з часом стануть білими карликами, але про їхні планетні системи відомо дуже мало.

У дослідженні, результати якого оприлюднив журнал Monthly Notices of the Royal Astronomical Society («Щомісячні повідомлення Королівського астрономічного товариства»), міжнародна група дослідників вимірювала випромінювання від білого карлика в Молочному Шляху, відомого як WD1054–226, використовуючи дані наземних і космічних телескопів.

На свій подив, вони виявили виражені спади світла, що відповідають 65 рівномірно розташованим хмарам планетного сміття, які обертаються навколо зорі з періодом 25 годин. Дослідники дійшли висновку: точна регулярність транзитних структур — спад світла зорі кожні 23 хвилини — свідчить про те, що їх у такому точному порядку утримує планета, яка міститься неподалік.

Перший автор статті, професор Джей Фаріхі (Jay Farihi) з кафедри фізики і астрономії UCL, сказав: «Це перший випадок, коли астрономи виявили будь-яке планетне тіло в зоні життя білого карлика.»

«Структури розміром з Місяць, які ми спостерігали, мають неправильні форми і подрібнені (наприклад, схожі на комети), тобто це не тверді сферичні тіла. Регулярність, з якою вони проходять перед зорею кожні 23 хвилини, є загадкою, яку ми зараз не можемо пояснити».

«Хороше пояснення зводиться до того, що ці тіла зберігають такі рівномірно розташовані орбіти через гравітаційний вплив сусідньої планети. Без цього впливу тертя та зіткнення призвели б до розсіювання структур і такої точної закономірності, яку ми спостерігали, не існувало б. Прецедентом цього «пастуха» є те, як гравітаційна дія супутників навколо Нептуна і Сатурна уможливила появу стабільних кільцевих структур, що обертаються навколо цих планет».

«Можливість існування планети в зоні життя є захопливою і також несподіваною; ми не шукали цього. Однак важливо мати на увазі, що для підтвердження наявності планети потрібно більше доказів. Ми не можемо спостерігати планету прямо, тому підтвердження може бути отримано шляхом порівняння комп’ютерних моделей з подальшими спостереженнями зорі та орбітального сміття».

Згідно з сучасними уявленнями, коли зоря-попередник білого карлика перебувала на етапі еволюції у вигляді зорі-гіганта, орбіта навколо неї була очищена. Тому будь-яка планета, яка потенційно може містити рідку воду, а отже, і життя, сформувалася недавно. Вона може бути придатною для життя протягом щонайменше двох мільярдів років, зокрема принаймні один мільярд років у майбутньому.

Понад 95% всіх зір з часом стануть білими карликами. Виняток становлять найбільші зірки, які вибухають і стають або чорними дірами, або нейтронними зорями.

Професор Фаріхі додав: «Оскільки Сонце стане білим карликом через кілька мільярдів років, наше дослідження дає можливість зазирнути в майбутнє Сонячної системи».

Коли у зір закінчується водень, вони розширюються і охолоджуються, перетворюючись на червоних гігантів. Сонце ввійде в цю фазу через чотири — п’ять мільярдів років, поглинувши Меркурій, Венеру і, можливо, Землю. Після того, як зовнішні шари повільно витікають у космічний простір, а водень вичерпується, залишається тільки гаряче ядро ​​зорі. Воно поступово охолоджується протягом мільярдів років — це фаза білого карлика в еволюції нормальної зорі.

Планети, що обертаються навколо білих карликів, астрономам виявити важко, бо такі зорі набагато слабкіші, ніж зорі головної послідовності (наприклад, Сонце). Досі астрономи мають лише попередні докази існування газового гіганта (як Юпітер), що обертається навколо білого карлика.

У новому дослідженні науковці спостерігали білий карлик WD1054–226, що лежить на відстані 117 світлових років від Землі. Вони протягом 18 ночей за допомогою високошвидкісної камери ULTRACAM, закріпленої на 3,5-метровому телескопі New Technology Telescope (NTT) в Обсерваторії Ла Сілла в Чилі, фіксували зміни його блиску. Щоб краще інтерпретувати зміни блиску, дослідники також переглянули дані, отримані космічним зондом NASA Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS). Це дало змогу дослідникам підтвердити, що планетні уламки мають 25-годинну орбіту.

Придатна для життя зона, яку іноді називають зоною Золотоволоски (Goldilocks zone), — це ділянка простору довкола зорі, де значення температури уможливлює існування на поверхні планети рідкої води. У порівнянні з такою зорею, як Сонце, зона життя білого карлика менша й міститься ближче до зорі, бо білі карлики виділяють менше світла і, отже, тепла.

Структури, які астрономи спостерігали в цьому дослідженні, перебувають на орбітах, які потрапляють всередину зорі, коли вона була червоним гігантом. Тому ці об’єкти, ймовірно, утворилися або з’явилися відносно недавно, тобто вони не належали до планетної системи зорі-попередниці білого карлика, що колись існувала біля неї.

За інф. з сайту https://phys.org