Астрономы при помощи телескопов «Хаббл» и VLT определили, что атмосфера белого карлика WD 1647+375 загрязнена веществом разрушенной планетезимали, которая была богата летучими веществами. Она, в свою очередь, могла быть ранее частью кометы, межзвездного ледяного тела или карликовой планеты из экзопланетного аналога Пояса Койпера. Статья опубликована в журнале Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.
Для атмосфер белых карликов, возникающих при гибели звезд малых и средних масс, характерен процесс достаточно быстрого оседания тяжелых элементов в более глубокие слои, к ядру, из-за большой поверхностной гравитации. Благодаря этому типичные атмосферы белых карликов с температурами менее 25 тысяч кельвин состоят из водорода и гелия. Однако за последние два десятилетия было обнаружено много (от 25 до 50 процентов от общего числа) грязных белых карликов, в чьих атмосферах наблюдаются следы металлов, что интерпретируется как аккреция вещества планетарного происхождения. Это дает астрономам в руки уникальную возможность оценки состава экзопланетного вещества у разных звезд, например мантий экзопланет или планетезималей.
Группа астрономов во главе со Снехалатой Саху (Snehalata Sahu) из Уорикского университета опубликовала результаты анализа данных спектроскопических исследований водородной атмосферы белого карлика WD 1647+375 в ультрафиолетовом и оптическом диапазонах при помощи телескопа «Хаббл». Наблюдения за ним проводились при помощи спектрографа COS космического телескопа «Хаббл» 5 октября 2011 года и 16 декабря 2012 года, а также 23 апреля 2025 года с помощью спектрографа X-shooter, установленного на комплексе наземных телескопов VLT.
WD 1647+375 характеризуется эффективной температурой около 22,8 тысячи кельвин, массой около половины массы Солнца, возрастом около тридцати миллионов лет и расположен на удалении в 256 световых лет от Солнца. В полученных спектрах были замечены интенсивные линии поглощения кислорода, азота, углерода, алюминия и кремния. Выведенные из данных наблюдений оценки содержания элементов в атмосфере карлика не вписываются в идею аккреции вещества звездного ветра от близкого звездного или субзвездного компаньона, зато хорошо вписываются в идею аккреции планетарного вещества.
Сравнение данных наблюдений за WD 1647+375 с данными по составу Земли, Солнца, комет, наблюдавшихся в Солнечной системе и вещества CL-хондритов, говорит о том, что объект, чьи обломки падают на карлик, был планетезималью, богатой углеродом (почти 10 процентов от общей массы), кислородом (почти две трети общей массы) и азотом (около пяти процентов от общей массы), причем отношения O/Si и N/Si в 5 и 8 раз выше, чем для кометы Галлея. Исследователи пришли к выводу, что, скорее всего, поставщик наблюдаемого вещества представлял собой ледяную планетезималь, с массовой долей воды на уровне 63,5 процента и массовой долей горных пород на уровне 25,9 процента. Такой объект может быть либо кометой, либо фрагментом поверхности карликовой планеты, подобной Плутону.
Если учесть, что скорость аккреции составляет по расчетам около 2 × 108 грамм в секунду и длится, как минимум, 13 лет, то родительское тело планетезимали могло обладать минимальной массой на уровне 1017 грамм и радиусом около 50-100 километров. Оно было способно как сформироваться в планетной системе звезды в виде аналога тела из Пояса Койпера, так и быть межзвездным объектом, попавшим в систему извне.
Помимо фрагментов планетарного вещества вблизи белых карликов порой удается найти и целые планеты, такие как экзогиганты.