Ein Planetenfragment umkreist den Weißen Zwerg SDSS J122859.93 + 104032.9 und hinterlässt einen Gasschwanz.
(Bild: © Universität Warwick / Mark Garlick)
Der Mörder davon fremder Planet hinterließ ein bedeutendes Beweisstück.
Astronomen haben ein Objekt von anständiger Größe in der Scheibe aus staubigen Trümmern entdeckt, die eine superdichte stellare Leiche umgeben, die als a bekannt ist weißer Zwerg, berichtet eine neue Studie.
Das neu entdeckte "Planetesimal" ist wahrscheinlich Teil einer Welt, die während des Todes des Sterns zerstört wurde, sagten Mitglieder des Studienteams. Und die unglaublich enge Umlaufbahn des Fragments - es bewegt sich alle 123 Minuten um den weißen Zwerg - deutet darauf hin, dass das Stück sogar ein Stück des Kerns des zerschmetterten Planeten sein könnte.
"Das Planetesimal, das wir entdeckt haben, befindet sich tief in der Gravitationsquelle des Weißen Zwergs, viel näher daran, als wir erwarten würden, dass noch etwas am Leben ist", sagte Studienkoautor Boris Gaensicke, Physikprofessor an der Universität Warwick in England. sagte in einer Erklärung.
"Wenn es reines Eisen wäre, könnte es dort überleben, wo es jetzt lebt, aber es könnte auch ein Körper sein, der reich an Eisen ist, aber über die innere Kraft verfügt, es zusammenzuhalten, was damit übereinstimmt, dass das Planetesimal ein ziemlich massives Fragment eines Planeten ist Kern ", fügte Gaensicke hinzu. "Wenn [diese Idee] richtig ist, hatte der ursprüngliche Körper einen Durchmesser von mindestens Hunderten von Kilometern, denn erst an diesem Punkt beginnen sich Planeten zu differenzieren - wie Öl auf Wasser - und schwerere Elemente sinken, um einen metallischen Kern zu bilden."
Die meisten Sterne in der Milchstraße, einschließlich unserer eigenen Sonne, werden schließlich zu weißen Zwergen zusammenbrechen, nachdem sie ihren gesamten Kernbrennstoff verbrannt haben. Wenn solche Sterne anfangs groß genug sind, erreichen sie diesen Endpunkt, nachdem sie eine "rote Riesen" -Phase durchlaufen haben, in der sie sich zu enormen Größen aufblähen.
Unsere Sonne qualifiziert sich auch für diesen letzteren Punkt; Es wird in ungefähr 5 Milliarden Jahren ein roter Riese werden und dabei Merkur, Venus und Erde zerstören, sagen Wissenschaftler. (Die Planeten vom Mars an werden wahrscheinlich überleben.)
Die neue Studie, die heute (4. April) online in der Zeitschrift veröffentlicht wurde Wissenschaftwurde von Christopher Manser geleitet, einem Physikforscher an der University of Warwick. Manser und sein Team untersuchten einen weißen Zwerg namens SDSS J122859.93 + 104032.9, der etwa 410 Lichtjahre von unserem Sonnensystem entfernt liegt. Dieses exotische Objekt packt 70 Prozent der Sonnenmasse in eine Kugel von der Größe der Erde.
Die Forscher untersuchten das System der Weißen Zwerge mit einem der größten Teleskope der Erde: dem 10,4 Meter langen Gran Telescopio Canarias (GTC) auf der spanischen Insel La Palma vor der nordwestlichen Küste Afrikas. Insbesondere analysierten sie Gasemissionslinien in der Scheibe, die alle 2 Stunden das Vorhandensein eines planetesimalen Reißverschlusses um den toten Stern zeigten.
Manser und seine Kollegen stellten fest, dass das umlaufende Objekt wahrscheinlich weniger als 600 km breit ist und eine Dichte zwischen 7,7 und 39 Gramm pro Kubikzentimeter aufweist. Andernfalls wäre es durch die Schwerkraft des Weißen Zwergs auseinandergerissen worden.
Dieser Dichtebereich "ist kompatibel mit dem von reinem Eisen und dem Erdkern", schrieb Luca Fossati, Wissenschaftler am Weltraumforschungsinstitut der Österreichischen Akademie der Wissenschaften in Graz, in einem Begleitartikel "Perspectives" in derselben Ausgabe von Science.
"Es ist daher plausibel, dass das Planetesimal der verbleibende Kern eines zerschmetterten Planeten ist", fügte Fossati hinzu, der nicht Teil des Forschungsteams ist.
Das überraschende Überleben dieses Fragments könnte ein Umdenken darüber erzwingen, wie weiße Zwerge ihre planetarischen Nachkommen zerkauen, sagte Manser.
"Der Prozess der Unterbrechung der Gezeiten wurde größtenteils ziemlich einfach modelliert, da angenommen wird, dass alles auseinandergerissen wird, wenn es nahe genug an den Weißen Zwerg heranreicht und eine Scheibe bildet, und diese Studie zeigt, dass wir diesen Prozess in Betracht ziehen müssen mehr Details ", sagte er Space.com per E-Mail.
SDSS J122859.93 + 104032.9 ist nur der zweite weiße Zwerg, von dem bekannt ist, dass er ein Planetesimal beherbergt, so Fossati. (Trümmerscheiben wurden um mehrere weiße Zwerge herum gesehen, aber es fehlte die direkte Erkennung relativ großer Körper innerhalb dieser Scheiben.)
Der andere Fund wurde 2015 vom planetensuchenden Kepler-Weltraumteleskop der NASA unter Verwendung der "Transitmethode" gemacht, bei der nach Helligkeitseinbrüchen gesucht wird, die entstehen, wenn umkreisende Objekte das Gesicht eines Sterns überqueren.
Die Transitmethode erfordert eine genaue kosmische Geometrie; Der Zielstern und seine umlaufenden Objekte müssen genau auf das beobachtende Teleskop ausgerichtet sein. Die von Manser und seinem Team angewandte spektroskopische Technik stellt jedoch keine derartigen Anforderungen und könnte es Astronomen daher ermöglichen, in Zukunft viel mehr Planetensplitter um weiße Zwerge zu finden, so Fossati. Die Chancen stehen besonders hoch, wenn Mitte der 2020er Jahre riesige bodengestützte Instrumente wie das Riesen-Magellan-Teleskop, das 30-Meter-Teleskop und das extrem große Teleskop online gehen, schrieb er.
Aber Manser hat bis dahin nicht vor, auf seinen Händen zu sitzen.
"Es gibt bereits sechs andere [bekannte] Systeme mit Gasemissionen wie die bei SDSSJ1228 + 1040, die wir in naher Zukunft beobachten möchten", betonte Manser, dass das Team plant, derzeit betriebsbereite Bereiche wie die AGB zu verwenden .
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