Остатки смертоносного взаимодействия между мертвой звездой и ее обедом из астероидов были впервые подробно исследованы международной группой астрономов с помощью Очень Большого Телескопа (VLT) в обсерватории ESO Параналь в Чили. Это позволяет заглянуть в далекое будущее Солнечной системы.
Команда под руководством Кристофера Мансера, аспиранта Уорикского университета в Великобритании, использовала данные VLT ESO и другие наблюдения для изучения разбросанных обломков астероида вокруг звездного обломка — белого карлика SDSS J1228 + 1040 [1] . .
Используя несколько инструментов, в том числе ультрафиолетовый и визуальный спектрограф Эшелле (UVES) и спектрографы X-shooter , работающие на VLT, исследователи получили подробные наблюдения света от белого карлика и окружающего вещества, причем данные охватывают беспрецедентный двенадцатилетний период с 2003 г. 2015. Наблюдения в течение многих лет были необходимы, чтобы посмотреть на систему с разных точек зрения [2] .
«Изображение, которое мы получаем из обработанных данных, показывает нам, что эти типы систем действительно похожи на диски. Мы видим множество структур, которые невозможно обнаружить при разовых наблюдениях», — объясняет Кристофер Мансер.
Команда использовала технику под названием доплеровская томография, аналогичную в принципе компьютерной томографии человеческого тела в медицине, которая позволила впервые составить подробную карту структуры светящихся газообразных обломков белого карлика J1228 + 1040, вращающегося вокруг него.
В то время как большие звезды, которые в десять раз массивнее Солнца, сталкиваются с резкой кульминацией взрыва сверхновой , звезды меньшего размера избегают такой участи. Когда такие звезды, как Солнце, заканчивают свою жизнь, они истощают свое топливо, раздуваются, превращаясь в красных гигантов, а затем сбрасывают свои внешние слои в космос. Горячее и очень плотное ядро бывшей звезды — белый карлик — это все, что осталось.
Но смогут ли планеты, астероиды и другие тела в такой системе выдержать это огневое испытание? Что останется? Новые наблюдения помогают ответить на эти вопросы.
Белые карлики редко окружены дисками из газообразного вещества — известно только семь таких дисков. Команда пришла к выводу, что астероид пролетел в опасной близости от мертвой звезды и был разорван на части огромными приливными силами, которые он испытал. Это сформировало диск материи, который мы видим сейчас.
Диск был создан аналогично фотогеничным кольцам вокруг гораздо более близких к нам планет, таких как Сатурн. Однако, хотя J1228+1040 в семь раз меньше Сатурна в диаметре, его масса в 2500 раз больше. Ученые установили, что расстояние между белым карликом и его диском также различается — Сатурн и его кольца могли бы легко поместиться в зазоре между белым карликом и его диском [3] .
Новые долгосрочные исследования с VLT позволили ученым изучить, как диск движется под влиянием очень сильного гравитационного поля белого карлика. Также определили, что диск слегка наклонен и еще не стал круглым.
«Когда в 2006 году мы открыли диск вокруг белого карлика, мы не смогли получить детализированные изображения, которые мы видим на последнем снимке 12-летней давности — это определенно стоило потраченного времени», — добавил Борис Ганзике, соавтор исследования. исследование.
Остатки, такие как J1228 + 1040, могут дать ключ к пониманию окружающей среды, которая возникает, когда звезда достигает конца своей жизни. Это также поможет астрономам понять, что происходит в экзопланетных системах, и даже предсказать судьбу Солнечной системы, когда солнце исчезнет примерно через семь миллиардов лет.
Примечания
[1] Полное обозначение белого карлика — SDSS J122859.93 + 104032.9.
[2] Команда идентифицировала бесспорную спектральную структуру, подобную трезубцу, полученную из ионизированного кальция, называемую триплетом Ca II. Разница между наблюдаемой и известной длинами волн этих трех линий позволяет определить скорость газа с достаточно хорошей точностью.
[3] Хотя диск вокруг белого карлика намного больше, чем система колец Сатурна в Солнечной системе, он мал по сравнению с дисками, образующими планеты вокруг молодых звезд.
Состав исследовательской группы: Кристофер Мансер (Университет Уорика, Великобритания), Борис Гензике (Университет Уорика), Том Марш (Университет Уорика), Димитри Верас (Университет Уорика), Детлев Кестер (Университет Уорика, Германия), Элме Бридт (Университет Уорика), Анна Пала (Университет Уорика), Стивен Парсонс (Университет Вальпараисо, Чили) и Джон Саутворт (Университет Кила, Великобритания).