Et planetarisk fragment kretser rundt den hvite dvergen SDSS J122859.93 + 104032.9, og etterlater en gasshale i kjølvannet.
(Bilde: © University of Warwick / Mark Garlick)
Drapsmannen på dette fremmed planet etterlot et betydelig bevismateriale.
Astronomer har oppdaget et objekt i anstendig størrelse på disken med støvete rusk som omgir et supertett stjernekorps kjent som et hvit dverg, rapporterer en ny studie.
Den nyfundne "planetesimalen" er sannsynligvis en del av en verden ødelagt under stjernens død, sier medlemmene i studieteamet. Og fragmentets utrolig tette bane - den glir rundt den hvite dvergen en gang hvert 123. minutt - antyder at biter til og med kan være et stykke av den knuste planetens kjerne.
"Det planetesimale vi har oppdaget ligger dypt inn i den hvite dvergens gravitasjonsbrønn, mye nærmere den enn vi ville forvente å finne noe som fortsatt er i live," studerer medforfatter Boris Gaensicke, en fysikprofessor ved University of Warwick i England, sa det i en uttalelse.
"Hvis det var rent jern, kunne det overleve der det bor nå, men på samme måte kan det være en kropp som er rik på jern, men med indre styrke til å holde det sammen, noe som stemmer overens med at planetesimalen er et ganske massivt fragment av en planet core, "la Gaensicke til. "Hvis [denne ideen er] riktig, var den opprinnelige kroppen minst hundre kilometer i diameter, fordi det bare er på det tidspunktet planetene begynner å skille seg ut - som olje på vann - og har tyngre elementer synke for å danne en metallisk kjerne."
De fleste stjerner i Melkeveis galaksen, inkludert vår egen sol, vil til slutt kollapse i hvite dverger etter at de brenner gjennom alt sitt kjernebrensel. Hvis slike stjerner først er store nok, vil de komme til dette sluttpunktet etter å ha gått gjennom en "rød gigantisk" fase, der de oppblåst til enorme størrelser.
Solen vår kvalifiserer også på dette sistnevnte punktet; Det vil bli en rød gigant om 5 milliarder år, og ødelegge Merkur, Venus og Jorden i prosessen, sier forskere. (Planetene fra Mars og ut vil sannsynligvis overleve.)
Den nye studien, som ble publisert online i dag (4. april) i tidsskriftet Vitenskap, ble ledet av Christopher Manser, en stipendiat i fysikk ved University of Warwick. Manser og teamet hans undersøkte en hvit dverg kjent som SDSS J122859.93 + 104032.9, som ligger omtrent 410 lysår fra solsystemet vårt. Denne eksotiske gjenstanden pakker 70 prosent av solens masse i en sfære omtrent jordens størrelse.
Forskerne så på det hvite dvergsystemet ved hjelp av et av de største teleskopene på jorden: den 34,1 fot (10,4 meter) Gran Telescopio Canarias (GTC), som ligger på den spanske øya La Palma utenfor den nordvestlige kysten av Afrika. Konkret analyserte de gassutslippslinjer på disken, som avdekket tilstedeværelsen av en planetesimal glidelås rundt den døde stjernen hver 2. time.
Manser og kollegene bestemte at den omløpende gjenstanden sannsynligvis er mindre enn 370 miles (600 km) bred, med en tetthet på mellom 7,7 og 39 gram per kubikk centimeter; Ellers ville den blitt dratt fra hverandre av den hvite dvergens tyngdekraft.
Dette tetthetsområdet "er kompatibelt med det rene jernet og jordens kjerne," skrev Luca Fossati, en vitenskapsmann ved det østerrikske akademiets vitenskapsinstitutt for romforskning i Graz, i en ledsager "Perspektiver" i samme utgave av Science.
"Det er derfor sannsynlig at planetesimal er den resterende kjernen av en knust planet," la Fossati til, som ikke er en del av forskerteamet.
Den overraskende overlevelsen av dette fragmentet kan tvinge til en ny tenkning om hvordan hvite dverger tygger opp sine planetariske avkom, sa Manser.
"Tidevannsforstyrrelsesprosessen er for det meste blitt modellert ganske enkelt, ettersom det antas at alt er revet fra hverandre når det kommer nær den hvite dvergen og danner en disk, og denne studien viser at vi må vurdere denne prosessen i mer detalj, "sa han til Space.com via e-post.
SDSS J122859.93 + 104032.9 er bare den andre hvite dvergen som er kjent for å være vertskap for en planetesimal, bemerket Fossati. (Det har blitt sett av avfallsskiver rundt flere hvite dverger, men direkte påvisning av relativt store kropper i disse skivene har manglet.)
Det andre funnet ble gjort i 2015 av NASAs planetjakt Kepler-romteleskop ved bruk av "transittmetoden", som ser etter fall i lysstyrken forårsaket når kretsende gjenstander krysser en stjerners ansikt.
Transittmetoden krever en presis kosmisk geometri; målstjernen og dens kretsende gjenstander må være nøyaktig på linje med det observerende teleskopet. Men den spektroskopiske teknikken som Manser og teamet bruker, stiller ingen slike krav og kan derfor tillate astronomer å finne mange flere planetarier rundt hvite dverger i fremtiden, bemerket Fossati. Sjansene vil være spesielt høye når enorme bakkebaserte instrumenter - som Giant Magellan Telescope, Thirty Meter Telescope og Extremely Large Telescope - kommer på nettet midt på 2020-tallet, skrev han.
Men Manser har ikke planer om å sitte på hendene før da.
"Det er allerede seks andre [kjente] systemer som har gassutslipp som det på SDSSJ1228 + 1040, som vi håper å observere i løpet av en nær fremtid," sa Manser og understreket at teamet planlegger å bruke operasjonelle omfang som GTC .
- White Dwarfs: Compact Corpses of Stars
- Death of a Sun-like Star: How It Will Destroy Earth (Infographic)
- Hvordan fortelle stjernetyper fra hverandre (Infographic)
Mike Walls bok om leting etter fremmedliv, "Der ute"(Grand Central Publishing, 2018; illustrert av Karl Tate), er ute nå. Følg ham på Twitter @michaeldwall. Følg oss på Twitter @Spacedotcom eller Facebook.
