Астрономы продолжают наблюдать за разрушением звездой WD 1145+017 вращающихся вокруг нее экзопланет. В такую же «Звезду смерти» (или «зомби») через несколько миллиардов лет может превратиться Солнце. «Лента.ру» на примере того, что происходит прямо сейчас, рассказывает о будущем Земли и других планет Солнечной системы.
О разрушении звездой вращающейся вокруг нее планеты ученые официально сообщили 21 октября 2015 года в журнале Nature. Вокруг белого карлика WD 1145+017 по спиралеобразной траектории движется распадающийся крупный каменистый объект, осколки которого затмевают поступающий на Землю свет от звезды.
«Это то, чего человек никогда не видел, — говорит ведущий автор исследования Эндрю Вандербург из Гарвард-Смитсоновского центра астрофизики. — Мы наблюдаем разрушение Солнечной системы». Космическую катастрофу ученые зафиксировали при помощи космического телескопа Kepler, предназначенного для поиска экзопланет транзитным методом, в рамках миссии K2.
Яркость звезды WD 1145+017 падала каждые 4,5 часа. Это позволило сделать вывод о том, что экзопланета (или то, что от нее осталось) находится на расстоянии 837 тысяч километров от светила (примерно в два раза дальше, чем Луна от Земли). Разрушающееся небесное тело — первая экзопланета, обнаруженная транзитным методом у белого карлика.
Ученые продолжали следить за WD 1145+017 с наземных обсерваторий, в частности Обсерватории имени Уиппла (в Аризоне) и Обсерватории Кека (на Гавайях). Полученные со всех телескопов данные позволили выявить несколько менее крупных тел, вращающихся вокруг WD 1145+017 с периодом 4,5-5 часов.
Прохождение экзопланеты и ее осколков по диску белого карлика снижало яркость светила до 40 процентов. Все это напоминало транзит хвоста кометы. То, что на одной орбите находится одно большое небесное тело и несколько мелких, позволило астрономам сделать вывод о разрушении звездой окружающей ее планетной системы.
Общий объем вращающегося вокруг WD 1145+017 материала сравним с размерами карликовой планеты Церера — крупнейшего объекта в поясе астероидов между орбитами Марса и Юпитера диаметром порядка 950 километров. В новом исследовании, опубликованном 3 февраля в Astrophysical Journal Letters, ученые сообщили о том, что разрушение планеты продолжается.
В Тайской национальной обсерватории отметили, что с момента обнаружения активности в системе WD 1145+017 (примерно семь месяцев назад) доля блокированного обломками планеты света от звезды выросла с долей процента до 10-11 процентов.
Необычный вид графика (отмечено синим, в отличие от красного) изменения яркости светила при наблюдении транзита по его диску планеты
Изображение: A. Vanderburg / CfA
Это свидетельствует о продолжающемся измельчении обломков планет. Каждая из структур в несколько раз объемнее WD 1145+017 и сформирована не монолитными твердыми породами, а облаками газа и пыли. Астрономы получили убедительные доказательства наличия вокруг WD 1145+017 шести обломков планеты. Возможно, планет было несколько. Косвенные признаки указывают на то, что всего обломков — 10-15.
Они вращаются вокруг WD 1145+017 на том же расстоянии, что и ранее обнаруженные (и позднее распавшиеся на фрагменты) небесные тела, — около 837 тысяч километров. Почему разрушается планетная система вокруг белого карлика WD 1145+017, расположенного на расстоянии в 570 световых лет от Земли в созвездии Девы, и при чем тут будущее Земли?
Белые карлики представляют собой сверхплотные образования — ядра мертвых звезд (конечная стадия эволюции не слишком массивных светил после исчерпания ими термоядерного топлива). Сбрасывая внешние оболочки, они теряют до половины своей массы и сокращаются в размерах примерно в 100 раз. Мертвые светила (температура поверхности WD 1145+017 — 880 градусов Цельсия) могут достигать размеров Земли и пребывать в таком состоянии неограниченно долго.
Перед тем как стать белым карликом, светило раздувается до огромных размеров и поглощает расположенные рядом планеты. Это приводит к тому, что в спектрах белого карлика возникают линии тяжелых элементов (кальция, кремния, магния и железа), присущих каменистым планетам. Такие линии есть и у WD 1145+017.
Экзопланета, по всей видимости, была слишком близко к светилу, из-за чего его гравитационные силы разорвали ее на части. Астрономы давно предполагали, что в окрестностях белых карликов могут обнаружиться осколки древних планетных систем. Некоторые предлагали использовать это для поисков сферы Дайсона разумных цивилизаций.
Возраст WD 1145+017 (в состоянии белого карлика) оценивается в 175 миллионов лет. Полное разрушение вращающихся вокруг него обломков произойдет примерно за миллион лет. О прошлом системы WD 1145+017 можно будет узнать только по спектру тяжелых элементов. Астрофизики предполагают, что через 7,5 миллиарда лет Солнце станет красным гигантом. Тогда его атмосфера может достичь Земли и поглотить ее.
«Наше Солнце однажды превратится в красного гиганта, уничтожив Меркурий и Венеру, а также, возможно, Землю, — говорит ведущий автор опубликованной в Astrophysical Journal Letters статьи Борис Гансик из Уорикского университета. — Потом Солнце станет белым карликом. Глядя сейчас на этого белого карлика, мы видим будущее Солнечной системы».