T4

Уявіть зорю, яка вигоріла дотла, стиснулася до розмірів Землі – і раптом навколо неї починає кружляти планета. Не залишок старого світу, що дивом уцілів, а геть новий. Саме таке, схоже, сталося за 270 світлових років від нас, біля білого карлика з нудною назвою НS 0209 0832. Дослідники вже охрестили цей світ “планетою-феніксом”, і якщо чесно, назва тут цілком заслужена. Повідомляє Т4 з посиланням на lіvеsсіеnсе.соm.
Що взагалі таке білий карлик і чому це важливо
Фото: lіvеsсіеnсе.соm
Коли зоря на кшталт нашого Сонця вичерпує пальне, вона спершу роздувається в червоний гігант – розміром до орбіти Землі, – а потім скидає зовнішні шари й осідає в крихітний, неймовірно гарячий залишок. Це і є білий карлик. Астрономи звуть такі зорі “зомбі”, бо вони вже фактично мертві, але ще світяться за рахунок залишкового тепла.
НS 0209 0832 – молодий такий карлик. Він ще палає на рівні близько 35 000 градусів за Цельсієм, тобто перетворився на нього лише кілька мільйонів років тому. І ось що цікаво: ще коли Нubblе зняв спектр цієї зорі наприкінці 1990-х, там помітили алюміній, титан і нікель – елементи, яких у білих карликів зазвичай не буває. Звідки вони взялися, тоді зрозуміти не могли. Не було достатньо даних.
Тепер дані є. У статті, опублікованій 5 жовтня в журналі Nаturе Аstrоnоmy, команда зібрала детальніший спектр за допомогою оновлених інструментів Нubblе та інших обсерваторій. І виявила ще більше “зайвих” елементів: цинк, мідю та ніобій – останній у білого карлика не бачили ніколи.
Планета, зроблена з попелу власної зорі
Логіка дослідників така. Під час агонії червоного гіганта в його надрах запускається так званий s-процес – ядерна реакція, що нарощує важкі елементи. Коли зоря скидає оболонку, ця насичена металом речовина лишається навколо. З неї, найімовірніше, і зліпилася нова планета.
Доказ – не лише хімія, а й дивні провали в яскравості зорі. Вони повторюються, а отже, щось регулярно проходить перед нею. Орбіта цього “щось” – приблизно 4,4 земної доби, а за тривалістю транзитів дослідники прикинули розмір: десь як Юпітер. Через близькість до зорі її атмосферу, схоже, здирає зоряний вітер, і важкі елементи просто падають назад на карлик. Саме тому ми їх і бачимо в спектрі.
“Планети другого покоління – це світи, що формуються з матеріалу, який зоря скидає, вмираючи, – пояснює Джеймі Вільямс, докторант Ворвікського університету й перший автор роботи. – Вони надзвичайно рідкісні, і знайти одну біля білого карлика було абсолютно несподівано”.
Ключовий нюанс, який зазвичай пропускають у переказах: важкі елементи – це не просто цікава хімія. Це підпис. У “звичайних” планет, що виникли разом зі своєю зорею, багато кремнію та заліза. Тут їх бракує, а натомість є слід s-процесу. Як каже співавтор дослідження Ніколас Стоун з Вісконсинського університету в Медісоні, такий набір елементів несе “хімічний підпис, якого не повинна мати жодна звичайна планета першого покоління”.
А що з попередніми знахідками?
Це не перша екзопланета біля білого карлика. У 2019-му частина тієї ж команди вже знайшла світ біля WDJ0914 1914. Але тоді все вказувало на інше: це була планета першого покоління, яка якось пережила загибель своєї зорі. Своєрідний вцілілий, а не новонароджений.
Тут – протилежна історія. Як формулює Боріс Гензіке, астрофізик із Ворвіка, “ця система народила новий світ на фундаменті старого”. І ось це вже зовсім інша розмова.
Раніше “феніксоподібні” планети бачили біля пульсарів – зоряних залишків після вибухів наднових. Але біля білого карлика – вперше.
Чому це має значення для нас із вами
Бо наше Сонце теж колись стане червоним гігантом, а потім – білим карликом. Десь через 5 мільярдів років. І якщо вірити цій знахідці, зоря може не просто згаснути, а й дати життя новим планетам на власних уламках. Своєрідна Сонячна система 2.0.
Тут є важливе застереження, про яке рідко згадують. Формування протопланетного диска в такій ситуації – справа вкрай непроста. За словами Вільямса, НS 0209 0832, найімовірніше, потребував зорі-компаньйона, яка своєю гравітацією притягнула скинуту речовину назад на орбіту, а не дала їй розлетітися. Без такого сусіда диск може просто не зібратися. Ось чому такі планети неймовірно рідкісні.
Тобто навіть якщо наше Сонце колись “народить” щось нове, йому, схоже, знадобиться помічник. А ще є момент, який б’є ближче до серця: якщо в системі й були планети, схожі на Землю, під час роздування червоного гіганта вони, найпевніше, згоріли.
Гензіке ставить питання, яке поки лишається відкритим: “Скільки ще таких світів може бути там? І чи може наша Сонячна система мати планету другого покоління, народжену з попелу нашого Сонця?” Відповіді доведеться чекати. Але сам факт, що таке питання тепер можна ставити, вже багато про що говорить.
Часті питання
Що таке планета другого покоління?
Це світ, який сформувався не разом зі своєю зорею, як зазвичай, а з речовини, яку зоря скинула під час своєї загибелі – коли перетворювалася з червоного гіганта на білого карлика. Такі планети надзвичайно рідкісні.
Наскільки далеко ця планета від Землі?
Білий карлик НS 0209 0832 розташований приблизно за 270 світлових років від нас. Це відносно недалеко в космічних масштабах, хоч подолати таку відстань сучасним космічним апаратам усе одно не під силу.
Чи точно це планета, чи лише припущення?
Дослідники говорять про “кандидата” в планету. Хімічний підпис важких елементів і періодичні провали в яскравості зорі разом указують на планету розміром приблизно як Юпітер. Але для остаточного підтвердження потрібні додаткові спостереження.
Чи зможе наше Сонце колись породити нову планету?
Теоретично – так, коли через близько 5 мільярдів років воно стане білим карликом. Але, за оцінками вчених, для цього, ймовірно, знадобиться зоря-компаньйон, яка допоможе втримати скинуту речовину на орбіті.
Що станеться із Землею?
Коли Сонце роздується в червоний гігант, внутрішні планети, найімовірніше, згорять. Тож якщо нові світи колись і з’являться, то вже на уламках старих.
Найцікавіше тут навіть не сама планета. А те, що зорі, виявляється, вміють не лише знищувати, а й відбудовувати – з власного попелу, як справжній фенікс. Питання лише в тому, скільки таких відроджених світів ми ще пропустили, дивлячись у небо.