Група астрономів, яку очолювали науковці з Ворицького університету (Велика Британія), ідентифікувала найстарішу зорю в нашій галактиці, що накопичує уламки планетезималей, котрі обертаються навколо неї. Це одна з найстаріших планетних систем, виявлених у Молочному Шляху.
Результати дослідження оприлюднив 5 листопада поточного року журнал Monthly Notices of the Royal Astronomical Society («Щомісячні повідомлення Королівського астрономічного товариства»). З них випливає, що слабкий білий карлик, розташований на відстані 90 світлових років від Землі, а також залишки планетної системи, які обертаються навколо нього, мають вік понад 10 мільярдів років.
Доля більшості зір, зокрема і таких, як Сонце, — стати білим карликом. Білий карлик — це залишок зорі, яка спалила все своє паливо та скинула зовнішні шари, і далі перебуває у процесі стискання та охолодження. Під час такої суттєвої зміни будови зорі будь-які планети, що містилися на орбіті довкола неї, зазнають також зміни, а в деяких випадках руйнуються. Потім їхні уламки осідатимуть на поверхні білого карлика.
Для цього дослідження група науковців змоделювала двох незвичайних білих карликів, які виявила космічна обсерваторія Gaia («Ґайя») Європейського космічного агентства. Обидві зорі забруднені планетним сміттям, причому одна з них виявилася дуже синьою, а інша — найслабшою та найчервонішою з усіх досі знайдених в місцевому районі Галактики. Дослідники виконали аналіз обох зір.
На підставі спектроскопічних та фотометричних даних від «Ґайя», Камери для огляду темної енергії (Dark Energy Survey) та приймача X-Shooter, який встановлено на Дуже великому телескопі Європейської південної обсерваторії, дослідники визначили, як довго вона охолоджувалася. З’ясувалося, що вік «червоної» зорі WDJ2147-4035 становить близько 10,7 мільярдів років і з них 10,2 млрд р. вона перебуває в стані охолодження як білий карлик.
Спектроскопія — це аналіз світла від зорі на різних довжинах хвиль. Він дає змогу виявити ті елементи в атмосфері зорі, що поглинають світло різних кольорів і, отже, допомагає визначити, які це елементи та у якій кількості вони наявні в атмосфері. Аналізуючи спектр від WDJ2147-4035, наукова група встановила наявність натрію, літію, калію та попередньо виявила накопичення вуглецю на «поверхні» зорі. Такі дані «зробили» цю зорю найстарішим білим карликом, забрудненим металами, серед усіх досі виявлених.
Друга «блакитна» зоря WDJ1922+0233 лише трохи молодша за WDJ2147-4035 і була забруднена планетним сміттям, що за складом схоже на континентальну кору Землі. Наукова група дійшла висновку: блакитний колір WDJ1922+0233, незважаючи на низьку температуру поверхні, спричинений його незвичайною змішаною гелієво-водневою атмосферою.
Уламки, виявлені в атмосфері червоної зорі WDJ2147-4035 із майже чистим гелієм і високою гравітацією, походять із старої планетної системи, яка пережила еволюцію зорі в білого карлика. Відтак астрономи зробити висновок, що це найдавніша планетна система навколо білого карлика, відкрита в Молочному Шляху.
Перший автор статті Еббіґейл Елмс (Abbigail Elms), аспірант кафедри фізики Ворицького університету сказав: «ці забруднені металом зірки показують, що Земля не унікальна, існують інші планетні системи з планетними тілами, подібними до Землі. 97% усіх зір стануть білими карликами; вони такі всюдисущі у Всесвіті, що їх дуже важливо розуміти, особливо ті, які дуже холодні. Утворені з найдавніших зір нашої галактики, холодні білі карлики надають інформацію про формування та еволюцію планетних систем навколо найдавніших зірок у Молочному Шляху».
«Ми знаходимо найдавніші залишки зір у Молочному Шляху, які забруднені колись схожими на Землю планетами. Дивовижно те, що це сталося в масштабі 10 мільярдів років, і що ці планети загинули задовго до того, як утворилася Земля.»
Астрономи також можуть використовувати спектри зорі, щоб визначити, як швидко ці метали занурюються в її надра. Це дає змогу озирнутися в минуле та визначити, як багато кожного із цих металів було у вихідному планетному тілі. Порівнюючи цю кількість із астрономічними тілами та планетною речовиною, яку виявлено у Сонячній системі, можна оцінити, якими мали були ці планети. Тобто ще до того, як зоря загинула й стала білим карликом. Але у випадку WDJ2147-4035 це виявилося складним завданням.
Еббіґейл пояснив: «Червона зоря WDJ2147-4035 є загадкою, бо накопичене планетне сміття дуже багате літієм та калієм і не схоже на те все, що відомо у Сонячній системі. Це дуже цікавий білий карлик, оскільки ультрахолодна температура поверхні, метали, що його забруднюють, його вік і той факт, що він має магнітне поле, роблять його надзвичайно рідкісним».
Професор П’єр-Еммануель Трембле (Pier-Emmanuel Tremblay) з фізичного факультету Ворицького університету сказав: «Коли ці старі зорі утворилися понад 10 мільярдів років тому, Всесвіт був не таким багатим на метали, ніж тепер, оскільки метали утворюються в розвинених зорях і потрапляють у міжзоряний простір після сильних вибухів зір. Два спостережувані білі карлики — це можливість для астрономів мати захопливе вікно в епоху формування планет у середовищі, бідному металами та багатим газом, яке відрізнялося від умов, коли формувалася Сонячна система».
За інф. з сайту https://phys.org
