Valkoinen kääpiö repii planeettoja

Kiviset palat ja pölylevy selittävät hämmentäviä metallisia "epäpuhtauksia"

Valkoisen kääpiön tuhoaman Ceresin kaltaisen ruumiin taiteellinen esitys. © Mark A. Garlick
lukea ääneen

Aurinkokunnan pääte: Valkoinen kääpiö leikkaa kiertoradallaan olevat kiviset esineet pölyisiksi roskiksi. Tämä havainto selittää tähtitieteellistä palapeliä: Pöly saastuttaa tähtiä ja on syy aiemmin selittämättömille elementeille, joita joskus esiintyy valkoisten kääpiöiden valonspektrissä, tähtitieteilijät ilmoittavat "Nature" -lehdessä.

Kun aurinkomme mukainen tähti kuluttaa polttoainetta elämänsä lopussa, se työntää ulkokuorensa pois: Punaisesta jättilästä tulee valkoinen kääpiö, joka on maan kokoinen. Valkoiset kääpiöt koostuvat pääasiassa hiilestä ja hapesta, ja yllä on ohut kerros jäljellä olevaa vetyä ja heliumia. Nämä elementit voidaan havaita spektroskooppisesti tähden valossa.

Sadetta metallinen pilaantuminen

Tähtitieteilijät kuitenkin toisinaan löytävät hämmentäviä jälkiä raskaammista elementeistä, kuten pii, alumiini, magnesium tai rauta spektroskopisissa tiedoissa. Näiden elementtien tulisi esiintyä vain tähden sisällä, koska voimakas painovoima vetää niitä sisäänpäin. "Se on kuin kullan pesu", sanoo John Johnson Harvard-Smithsonian astrofysiikan keskuksesta (CfA), "raskaat asiat uppoutuvat alas." Normaalisti näiden raskasmetallien tulisi olla näkymättömiä.

Johnsonin ympärillä olevat tähtitieteilijät ovat nyt Keplerin avaruusteleskoopin ja useiden maan pinnalla olevien teleskooppien avulla vahvistaneet yhden mahdollisen ratkaisun tähän mysteeriin: He löysivät valkoisen kääpiön hitaasti, mutta varmasti repimässä ainakin yhden planeetan kiertoradallaan. Tämän kivisen puron materiaali tarjoaa jatkuvasti metallisia "epäpuhtauksia" 570 valovuoden päässä olevalle tähdelle WD 1145 + 017, jotta ne pysyvät näkyvissä.

Petolliset roskapilvet

Keplerin variaatiot tähden valokäyrässä osoittivat aluksi ruumiin, joka kiertää valkoista kääpiötä neljän ja puolen tunnin ajanjaksolla. Tähden mitattavissa oleva valo pienenee 40 prosentilla, kun planeetta ohittaa. Se on ensimmäinen planeettakohde, jota havaittiin kuljetuksen aikana valkoisen kääpiön edessä. Tähden ja planeetan välinen etäisyys on noin 840 000 km, enemmän kuin kaksi kertaa maan ja kuun välinen etäisyys. näyttö

Yhdessä maassa sijaitsevien kaukoputkien tietojen kanssa tähtitieteilijät löysivät Valkoisen kääpiön ympäriltä useita muita esineitä. Ne ovat liian pieniä ollakseen suoraan näkyvissä, mutta niiden takana on hirveästi suuria pöly- ja pilvipilviä. Tutkijat tulkitsevat nämä esineet palasiksi, jotka kiertävät tähteä. Tähden ympärillä olevien kappaleiden kokonaismassa vastaa suunnilleen aurinkojärjestelmässä olevaa kääpiöplaneetta Ceres.

"Katsomme, kuinka aurinkokunta tuhoutuu."

Läheisen tähden säteily tuhoaa nämä lohkarat hitaasti, mutta varmasti pölyksi. Lisäksi ne ovat niin lähellä Valkoista kääpiötä, että vuorovesivoimat todennäköisesti rikkovat ne seuraavan miljoonan vuoden aikana. "Tätä ei kukaan ole koskaan nähnyt", sanoo ensimmäinen kirjailija Andrew Vanderburg CfA: sta. "Katsomme, kuinka aurinkokunta tuhoutuu."

Pöly toimittaa materiaalia Valkoisen kääpiön "White Metal Dirt" -tuotteelle. Tutkijat vahvistavat olemassa olevat teoriat. Aikaisemmat havainnot eivät koskaan olleet niin selkeitä: Vaikka tunnettiin jo saastuneet valkoiset kääpiöt pölylevyllä tai niiden lähellä olevat kiviset esineet. Kaikkia näitä tekijöitä ei kuitenkaan ole aikaisemmin käsitelty. (Luonto, 2015; doi: 10.1038 / luonto15527)

(Harvard-Smithsonian astrofysiikan keskus / Nature Publishing Group, 22. lokakuuta 2015 - AKR)