Gdy gwiazda podobna do Słońca zaczyna się starzeć, najpierw przechodzi w stadium czerwonego olbrzyma, w którym może pochłonąć otaczające ją planety i planetoidy. Po odrzuceniu zewnętrznych warstw, po czerwonym olbrzymie pozostaje jedynie gorący biały karzeł, w którego wnętrzu nie zachodzą już procesy fuzji termojądrowej. Teraz okazuje się, że na powierzchni białego karła mogą znajdować się dowody takiego planetarnego kanibalizmu.
Wspieraj Puls Kosmosu na Patronite.pl
Korzystając z Bardzo Dużego Teleskopu (VLT) w Chile, należącego do Europejskiego Obserwatorium Południowego (ESO), naukowcy po raz pierwszy w historii odkryli unikalną sygnaturę tego procesu, swoistą bliznę odciśniętą na powierzchni białego karła.
„Dobrze wiadomo, że niektóre białe karły – powoli stygnące „pozostałości po gwiazdach, takich jak Słońce” – kanibalizują fragmenty swoich układów planetarnych. Odkryliśmy, że pole magnetyczne gwiazdy odgrywa kluczową rolę w tym procesie, dając efekt w postaci blizny na powierzchni białego karła” mówi Stefano Bagnulo, astronom z Armagh Observatory and Planetarium w Irlandii Północnej (Wielka Brytania), pierwszy autor artykułu naukowego opublikowanego w periodyku The Astrophysical Journal.
Owa blizna, o której mówi Bagnulo, to w rzeczywistości skupisko metali znajdujące się na powierzchni białego karła skatalogowanego pod numerem WD 0816-310. Jak każdy biały karzeł, także i ten jest jedynie pozostałością po gwieździe podobnej do Słońca (nieznacznie od niego masywniejszej). Naukowcom udało się dowieść, że owe metale mają swoje źródło we fragmentach planet/planetoid o rozmiarach co najmniej 500 kilometrów (rozmiary Westy, drugiej największej planetoidy w Układzie Słonecznym).
Obserwacje dostarczyły także wskazówek, w jaki sposób gwiazd otrzymała metalową bliznę. Astronomowie zauważyli, że intensywność sygnatury metali zmienia się wraz z obrotem gwiazdy, co sugeruje, iż są one skoncentrowane tylko na określonym obszarze powierzchni białego karła, a nie rozmieszczone na nim równomiernie. Odkryto także, iż zmiany te są zsynchronizowane ze zmianami pola magnetycznego białego karła, co z kolei wskazuje na to, że metalowa blizna znajduje się na jednym z biegunów magnetycznych. Wszystko zatem wskazuje na to, że to pole magnetyczne przechwyciło metale z otoczenia białego karła i skierowało je na jego powierzchnię, tworząc w miejscu wejścia linii pola magnetycznego opisywaną wyżej bliznę.
“Co zaskakujące, materia nie była równomiernie wymieszana na powierzchni gwiazdy, tak jak przewidywała teoria. Zamiast tego blizna jest wyraźnym skupiskiem szczątków planety, utrzymywanym w tym samym miejscu przez pole magnetyczne, które te szczątki tam przywiodło. Nigdy wcześniej nie obserwowano takich blizn” mówi współautor opracowania John Landstreet, profesor na Western University w Kanadzie.
Aby dojść do tych wniosków, badacze wykorzystali instrument FORS2 zainstalowany na pokładzie Bardzo Dużego Teleskopu. To właśnie dzięki niemu udało się najpierw wykryć metalową bliznę, a następnie powiązać ją z polem magnetycznym białego karła. „ESO posiada unikatowe połączenie możliwości potrzebnych do obserwacji słabych obiektów, takich jak białe karły, oraz precyzyjnego pomiaru gwiezdnych pól magnetycznych” tłumaczy Bagnulo.
W swoich badaniach naukowcy wykorzystali także archiwalne dane z innego instrumentu VLT, o nazwie X-shooter, który potwierdził ich wstępne ustalenia.
Źródło: ESO