Группа астрономов во главе с Кристофером Менсером из университета Уорик (University of Warwick, Великобритания) заявила в статье, опубликованной в журнале Science, об обнаружении признаков существования плотного объекта небольшого размера на близкой орбите возле одного из белых карликов. Ученые полагают, что это тело представляет собой остаток планеты – скорее всего, ее металлическое ядро. Это всего второй случай обнаружения около белого карлика достаточно крупного тела.
Судьба большинства звезд
Белый карлик – это естественный итог жизненного пути большей части звезд (исключение представляют не столь многочисленные гигантские массивные светила, завершающие свою жизнь грандиозными вспышками сверхновых). И наше скромное Солнце через несколько миллиардов лет после того, как оно израсходует свое термоядерное топливо, ожидает такая же судьба.
На последнем этапе своего существования звезда становится красным гигантом с чрезвычайно разреженной, раздутой до огромных размеров внешней оболочкой. В центре красного гиганта прячется компактное, чрезвычайно плотное и горячее ядро, состоящее из термоядерного «шлака» – гелия. После исчерпания водородного горючего вокруг этого ядра исполинская звезда сбрасывает оболочку, которая затем постепенно рассеивается в пространстве. Вместо красно гиганта остается только медленно остывающий белый карлик – бывшее ядро погибшего светила.
Что остается от планет
Для планет, расположенных достаточно близко к своей звезде, финальные акты ее жизни превращаются в настоящую драму. С большой вероятностью планета сойдет с устойчивой орбиты и упадет на звездное ядро, где и будет поглощена. Она может просто испариться еще на стадии красного гиганта, попав внутрь его газовой оболочки, или быть разрушена при ее сбросе в окружающее пространство. Как правило, если от планеты и уцелеет какой-либо фрагмент, белый карлик сам может постепенно уничтожить его действием приливных сил и агрессивного рентгеновского излучения.
Астрономы наблюдают около некоторых белых карликов пылевые диски – несомненные остатки уничтоженных планет. А вот обнаружить относительно крупный объект, уцелевший после гибели родительской звезды, до сих пор удавалось только один раз – в 2015 году, с помощью космического телескопа «Кеплер», в настоящее время уже завершившего свою работу.
Год длиной в два часа
Теперь ученые, используя один из самых мощных наземных инструментов – 10,4-метровый Большой Канарский телескоп (Gran Telescopio Canarias) на острове Ла-Пальма, смогли наблюдать второй подобный случай. Они исследовали белый карлик SDSS J1228+1040, удаленный от нас приблизительно на 410 световых лет. Масса его составляет 70% массы Солнца, а размеры близки к диаметру Земли.
При анализе спектра выявились вариации, порожденные прохождением на фоне белого карлика некоего относительно крупного объекта. Вариации повторяются каждые 2 часа – таким экстремально коротким оказался период обращения данного тела. Это означает, что его орбита проходит чрезвычайно близко от белого карлика.
Плотность обнаруженного тела не может быть ниже 7,7 грамма на кубический сантиметр (эта величина близка к плотности железа), иначе, согласно расчетам, оно было бы разорвано приливным воздействием белого карлика. Оценить размеры очень непросто, но, во всяком случае, они не должны превышать 600 км. Ученые предположили, что объект представляет собой металлическое ядро или, возможно, фрагмент ядра – все, что осталось после разрушения планеты.
О чем поведают остатки исчезнувших миров
Это открытие имеет большое научное значение. Дальнейшее исследование обнаруженного планетного ядра могут дать немало информации о конечных стадиях эволюции звезд, подобных Солнцу, и планетных систем. Кроме того, более подробное изучение спектров белого карлика SDSS J1228+1040 покажет, какие вещества испаряются с поверхности сохранившего вблизи него тела, что позволит более уверенно судить о составе ядер скалистых планет.
Немаловажно также и то, что спектроскопический метод, использованный астрономами в данном случае, открывает хорошие перспективы для последующего обнаружения других подобных тел на орбитах у белых карликов. А это значит, что в распоряжении астрономов появится статистическая выборка, достаточная для того, чтобы исследовать их сходство, основанное на общности свойств и типичном характере процессов, и различия, обусловленные индивидуальными особенностями.
