Nekroplanetologi: Det mærkeligste astronomifelt, du aldrig har hørt om

(NASA/JPL-Caltech)

I 2015 fandt astronomer noget underligt. Det var en hvid dværgstjerne, 570 lysår fra Jorden, med et ejendommeligt dæmpningsmønster. Den dæmpede flere gange til varierende dybder, hver dybde gentog sig på en 4,5 til 5-timers tidsramme; og dens atmosfære var forurenet med elementer, der normalt findes i stenede exoplaneter.

Det varede ikke længe, ​​før de fandt ud af det. Tyngdekraften af ​​den døde stjerne var i færd medmakulere og fortære kroppe i kredsløb omkring det, en voldelig proces kendt ret høfligt som tidevandsforstyrrelse.

Stjernen hedder WD 1145+017, og den bliver nu brugt som et proof of concept for et nyt felt af planetstudier, retsmedicinsk rekonstruktion af planetariske kroppe for at forstå, hvordan de så ud, og hvordan de døde.



Astronomer fra USA og Storbritannien kalder dette felt for nekroplanetologi.

Deres analyse af WD 1145+017 er blevet accepteret The Astrophysical Journal , og er tilgængelig på arXiv. Og det kunne, siger forskerne, anvendes på fremtidige opdagelser, der ligner det hvide dværgsystem, for at sammensætte, hvordan planeter dør i kredsløb om forskellige slags døde stjerner.

Selvom hvide dværge skubber meget materiale ud, når de dør i en række voldsomme termonukleare eksplosioner, kan planeter på en eller anden måde overleve processen. Ikke kun har vi fundet planeter i kredsløb om hvide dværgstjerner , har vi fundet grundstoffer i atmosfæren af ​​hvide dværgstjerner, der ernormalt findes inde i stenede exoplaneter.

Overfladetyngdekraften på hvide dværge er så intens, at disse tungere elementer ville synke ret hurtigt, hvilket indikerer, at stjernen må have akkrediteret materialet for ganske nylig, fra en krop, der overlevede stjernens dødskampe.

For at prøve at bestemme, hvordan WD 1145+017 blev, som den gjorde, gennemførte astronomer fra University of Colorado, Boulder, Wesleyan University og University of Warwick i Storbritannien en række simuleringer for at sætte begrænsninger på det tidevandsforstyrrede legeme.

De tweaked strukturelle komponenter af et kredsende legeme, såsom størrelsen af ​​kernen og kappen; sammensætningen af ​​kappen, stenet eller iset; og tilstedeværelsen af ​​en skorpe. Dette resulterede i 36 forskellige simulerede kroppe.

Derefter satte de hver af disse 36 kroppe i kredsløb om en stjerne som WD 1145+017, omkring 60 procent af Solens masse og 2 procent af dens størrelse (hvide dværge er ret tætte).

Dette kredsløb var 4,5 timer, ifølge materialet, der kredsede om WD 1145+017, og hver simulering kørte i 100 kredsløb. Og endelig blev de resulterende lyskurver for tidevandsafbrydelsen af ​​hver krop derefter sammenlignet med den virkelige lyskurve for WD 1145+017.

Disse simuleringer viste, at de kroppe, der med størst sandsynlighed vil producere det, vi observerer i WD 1145+017, har en lille kerne og en kappe med lav tæthed, der ligner en asteroide med en delvist differentieret struktur og flygtig-rig kappe lignende Vesta ,' skrev forskerne i deres papir .

Kroppene har en relativt lav masse og har en massefylde, der er høj nok til at bevare strukturen i et stykke tid, men lav nok til, at deres kapper bliver forstyrret. Disse egenskaber er i overensstemmelse med manglen på små partikler fundet i andre observationer af stjernen, da disse ville sublimere hurtigt.

Og faktisk giver de også nogle fingerpeg om andre mystiske stjerner - såsom den berømte KIC 8462852, AKA Tabbys stjerne, hvis inkonsekvente dæmpning er en kilde til megen forvirring blandt astronomer.

KIC 8462852 har, siden dens mærkelige opførsel først blev opdaget, vist sig ikke at være den eneste stjerne, der udviser en sådan mærkelig dæmpning. En undersøgelse sidste årdukkede op yderligere 21underligt dæmpede stjerner, der kunne have lignende dynamik.

Og andre hvide dværge, der slurrer ned i kredsende kroppe, er også blevet opdaget. ZTF J0139+5245 ogWD J0914+1914blev begge opdaget tidevandsforstyrrende planeter sidste år.

Disse stjerner kunne også simuleres ved hjælp af holdets nye metoder.

'Dette er de første medlemmer af en større klasse af døende planetsystemer, der skal studeres ved at parre spektroskopiske og fotometriske observationer med forstyrrelsessimuleringer, enten tidevand som i WD 1145+017 eller roterende som Vera et al. (2020) foreslår for kroppen, der passerer ZTF J0139+5245,' skrev forskerne i deres papir .

'Denne flerstrengede tilgang ville bruge disse planetsystemers død i aktion til at studere fundamentale egenskaber ved exoplanetariske legemer, som ellers er utilgængelige: en undersøgelse i nekroplanetologi.'

Forskningen er blevet accepteret i The Astrophysical Journal , og er tilgængelig på arXiv .

Populære Kategorier: Forklarer , Plads , Samfund , Sundhed , Mening , Miljø , Natur , Fysik , Mennesker , Tech ,

Om Os

Offentliggørelse Af Uafhængige, Beviste Fakta Om Rapporter Om Sundhed, Rum, Natur, Teknologi Og Miljøet.