Większość znanych planet pozasłonecznych to obiekty pierwszej generacji, uformowane wraz ze swoimi gwiazdami z pierwotnego obłoku gazu i pyłu. W najnowszej publikacji na łamach prestiżowego czasopisma Nature Astronomy międzynarodowy zespół astronomów pod kierunkiem badaczy z University of Warwick ogłosił teraz odkrycie obiektu bez precedensu: kandydata na planetę drugiej generacji, która ukształtowała się nie z mgławicy macierzystej, lecz z popiołów odrzuconych przez umierającą gwiazdę.
Mowa tutaj o obiekcie planetarnym, który krąży wokół białego karła HS 0209+0832, oddalonego od Ziemi o zaledwie 270 lat świetlnych. Ten pozornie zwyczajny obiekt w rzeczywistości rozwiązuje astronomiczną zagadkę nierozstrzygniętą od niemal trzech dekad.
Początki tej sprawy sięgają 1999 roku, gdy Kosmiczny Teleskop Hubble’a zarejestrował w widmie HS 0209+0832 około stu zagadkowych linii absorpcyjnych, których ówcześni badacze nie potrafili zidentyfikować. Współczesna, ponowna analiza spektroskopowa ujawniła obecność miedzi, cynku oraz pierwiastka kluczowego dla rozwiązania problemu: niobu, którego stężenie okazało się ponad 1000 razy wyższe niż w naszym Słońcu.
Jak zauważa prof. Boris Gänsicke z University of Warwick, niob nigdy wcześniej nie był obserwowany w atmosferze żadnego białego karła. Z kolei astrofizyk teoretyczny Nicholas Stone z University of Wisconsin-Madison wyjaśnia, że ten specyficzny zestaw pierwiastków to bezpośredni odcisk procesu powolnego wychwytu neutronów (tzw. procesu s), zachodzącego w fazie czerwonego olbrzyma. Taka sygnatura chemiczna wyklucza planetę pierwszej generacji, dowodząc, że ciało to skondensowało się bezpośrednio z odrzuconych powłok gwiazdy.
Pomiary fotometryczne zrealizowane m.in. przez teleskop kosmiczny TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite) ujawniły falowe wahania jasności gwiazdy, wskazujące na obecność gazowego olbrzyma o rozmiarach zbliżonych do Jowisza. Planeta obiega pozostałość po gwieździe co zaledwie 4,4 dnia po orbicie 25-krotnie ciaśniejszej niż orbita Ziemi wokół Słońca, co niemal na pewno wymusiło synchronizację obrotu z obiegiem (obrót synchroniczny), co oznacza, że część powierzchni jest stale oświetlona, a część wiecznie skąpana w ciemności. Choć biały karzeł liczy sobie zaledwie 5 milionów lat, wciąż pozostaje rozżarzony do temperatury efektywnej około 35 000°C. Promieniowanie to dosłownie „suszy” planetarnego towarzysza: gazowy olbrzym traci materię w tempie około miliarda kilogramów na sekundę, formując kometarny warkocz opadający z powrotem na powierzchnię gwiazdy i zamykając swoisty cykl materii.
O ile zjawisko opadania rozerwanych planetoid czy reliktów pierwotnych układów planetarnych na białe karły było obserwowane wielokrotnie, o tyle HS 0209+0832 stanowi pierwszy przypadek, w którym gwiazda akreuje materię z obiektu, który powstał z jej… cóż, szczątków. Według głównego autora publikacji, Jamiego Williamsa z University of Warwick, w miarę jak biały karzeł będzie stopniowo stygł i ustabilizuje swoją temperaturę, planeta ma duże szanse na przetrwanie, wchodząc na miliony lat w strefę stabilnej ekosfery. Odkrycie to redefiniuje pojęcie ewolucji gwiazdowej, dowodząc, że odrzucenie powłok przez gwiazdę podobną do Słońca nie musi oznaczać definitywnego końca układu planetarnego, lecz może posłużyć jako budulec dla zupełnie nowego świata.