Белые карлики с «загрязненной» атмосферой показывают, что звезды и планеты растут вместе




Фото из открытых источников
Астрономы обнаружили доказательства того, что формирование планет могло начаться очень быстро после образования звезд. Это удивительное понимание истории планетных систем исходит не от новорожденных звезд, а от противоположного конца спектра: белых карликов, умирающих остатков ядер звезд, подобных нашему Солнцу.
 
После того, как такие звезды, как Солнце, стали красными гигантами, они недостаточно массивны, чтобы взорваться как сверхновая. Им суждено потерять свой внешний слой, а их ядро в конечном итоге станет белым карликом. Эти объекты обычно имеют первозданную атмосферу из гелия и водорода, но некоторые загрязняются, когда на них падают осколки планет, которые когда-то вращались вокруг этих звезд.
 
Изучая эти зараженные белые карлики, можно многому научиться. на прошлой неделе ученые объявили об открытии останков древнейшей из известных планет Млечного Пути. Это новое исследование, опубликованное в журнале Nature Astronomy, показывает, что планеты и звезды формируются почти одновременно.
 
Туманности, в которых находятся звезды, в основном состоят из водорода и усеяны частицами льда и пыли. Гравитационная нестабильность приводит к окончательному коллапсу частей этих туманностей на множество звезд. Зерна со временем превращаются в гальку, а затем в планетезимали, которые в конечном итоге сталкиваются и сливаются в планеты.
 
Команда исследовала 202 холодных белых карлика и нашла доказательства, подтверждающие процесс дифференциации. Именно это происходит с расплавленными объектами в космосе и объясняет, почему в ядре Земли так много железа: оно там просто тонет. В случае с этими астероидоподобными фрагментами будущих планет таяние, вероятно, было вызвано короткоживущими радиоактивными элементами, которые существовали всего несколько миллионов лет, что указывает на то, что процесс должен был произойти очень быстро.
 
«Наше исследование дополняет растущий консенсус в отношении того, что формирование планет началось рано и что первые тела сформировались в то же время, что и звезда», — говорится в заявлении первого автора доктора Эми Бонсор из Кембриджского института астрономии. «Анализ загрязненных белых карликов говорит нам, что этот радиоактивный процесс плавления является потенциально повсеместным механизмом, влияющим на формирование всех внесолнечных планет».
 
Это говорит о том, что у таких планет, как Юпитер и Сатурн, было достаточно времени, чтобы увеличиться. И хотя до сих пор неясно, как образовались планеты, исследования на обоих концах временной шкалы звездной системы дают новую информацию.
 
«Это только начало — каждый раз, когда мы находим новый белый карлик, мы можем собрать больше доказательств и узнать больше о том, как формируются планеты», — пояснил Бонсор. «Удивительно, что мы можем изучать подобные процессы в экзопланетных системах».