Астрономите са открили звезда, която яде собствените си планети. Това може да звучи странно, но повярвайте ми, това става много по-странно.

мъртва

Звездата е намерена в масивната база данни от наблюдения, направени от телескопа Gaia на Европейската космическа агенция, космически кораб, който мете небето от 2014 г., измервайки с невероятна точност позициите, движенията и цветовете на нещо като милиард звезди.

Още лоша астрономия

По този начин той може да измери паралакса на звездите, видимото движение, причинено от движението на Земята около Слънцето. Всъщност така за първи път бяха определени разстоянията до звездите, но Гея го прави с безпрецедентна точност. С точното откриване на разстоянието, яркостта и цветовете на всяка звезда могат да бъдат намерени множество други свойства, включително нейната маса, диаметър и др.

Въпросната звезда се нарича Gaia J1738–0826 (името се основава на нейните координати в небето) и е бяло джудже. Тези видове звезди са това, което остава след „нормална“ звезда като Слънцето умира. В продължение на милиарди години такива звезди доживяват живота си, създавайки весело хелий чрез сливане на водородни атоми дълбоко в своите центрове. Хелият се натрупва, инертен, като приема далеч по-високи налягания и температури, за да се слее.

В крайна сметка на звездата свършва използваемият водород за сливане. По това време има толкова много хелий, че налягането вътре в ядрото на звездата е много високо и става много горещо. Тази допълнителна топлина излиза от сърцевината и навлиза във външните слоеве на звездата, които реагират както всеки газ, когато го нагрявате: Те се разширяват и охлаждат. Когато това се случи, звездата става това, което наричаме червен гигант.

Тъй като е много по-голям, той е и много по-малко плътен. Външните слоеве усещат по-малко гравитация от звездата, но също се удрят с огромно количество светлина и топлина отдолу. Това кара газта да започне да оттича от звездата при звезден вятър, подобно на слънчевия вятър от Слънцето. След няколкостотин милиона години толкова много от външните части на звездата са избягали, че самото ядро ​​е изложено, горещо и мъничко, приблизително със същия размер като Земята. Имайте предвид, че приблизително половината от първоначалната маса на звездата се изстисква в тази топка, така че е абсурдно плътна и има огромна гравитация на повърхността си. Това е бяло джудже.

Изобразяване на комета (която е много подобна на астероид) на художник, която се разкъсва близо до бяло джудже. Много бели джуджета също имат пръстени прах около себе си, повече доказателства за планетна система, която ги обикаля. Кредит: NASA/JPL-Caltech

Тук нещата стават още по-интересни. Ако звездата имаше планети в близки орбити около нея, те може да са били сготвени, когато звездата се превърне в червен гигант, буквално се озовавайки вътре в звездата. Те бързо щяха да се свият още по-близо, ускорявайки унищожението си. Дори след като обвивката на звездата беше издухана, бедите на планетите не бяха извършени. Сега те се сблъскаха с интензивната гравитация на бялото джудже. Ако бяха достатъчно близо до този über-плътен звяр, гравитацията на звездата можеше да ги разкъса. Това, което е останало, е пояс от развалини, като астероиден пояс, който обикаля около звездата, бавно падайки на повърхността, където отломките се изяждат от малката мъртва звезда.

Звучи като научна фантастика, нали? Да, но всъщност виждаме това да се случва. Белите джуджета са много плътни, но са толкова горещи, че материалът, който ги съставя, все още действа в много отношения като газ. Може да тече, така че по-плътните неща на повърхността бързо ще потънат, оставяйки зад себе си запалката. Белите джуджета като този са предимно хелий с малко водород, а хелийът е по-тежък от водорода. Това означава, че повърхността в много случаи е почти чист водород.

Когато вземем спектър от такава звезда - разбивайки светлината на хиляди отделни цветове - водородът оставя след себе си много лесно разпознаваем пръстов отпечатък. Но спектърът на Gaia J1738–0826 е замърсен: той има характеристики, ясно идентифицирани като от калций!

Спектърът на бялото джудже Gaia J1738-0826 показва калций, което означава, че това е звезда, която яде собствените си планети. Кредит: Melis et al.

Това е голяма работа. Калцият е много по-тежък от водорода и веднага ще потъне под повърхността. Фактът, че изобщо виждаме каквото и да било, означава, че трябва да има постоянен източник, който да пада на повърхността ... а най-вероятният източник на калций са отломките от разрушени планети.

С други думи, звездата яде собствените си планети, след като ги разкъса, а ние наблюдаваме яденето.

Количеството, което се вижда на звездата, предполага, че калцият пада върху нея със скорост от около 2,6 тона в секунда. Това не е огромно количество, но това е само калций. Това е само един елемент, съставляващ планети, и като се има предвид количеството калций, което обикновено се вижда на планетите, това предполага обща консумация на целия материал от около 160 тона в секунда.

Ако това звучи много, не забравяйте, че планетите са големи. Звезда като тази може да ги изяде с тази скорост дълго, дълго време. Всъщност звездата вероятно е умряла и се е превърнала в бяло джудже преди повече от милиард години, така че това наистина е било много дълго хранене.

Gaia J1738–0826 също не е първото бяло джудже, което е виждало да закусва на планетите си. Открити са много от тях ... включително звездата на ван Маанен, което е страхотна история: Установено е, че в нейния спектър също има калций, както и желязо и магнезий, но това беше необяснимо по време на откриването му през 1917 г. изминат десетилетия преди астрономите да разберат белите джуджета и последиците от тези елементи в неговия спектър. Но поради това звездата на ван Маанен всъщност е първата звезда, която е имала доказателства за наличието на планетарна система (въпреки че звездата ги яде), 75 години преди да бъде открита първата действителна екзопланета!

Така че това е интересен клас на звезда в научно отношение, както и просто невероятно готин. Белите джуджета са малко трудни за намиране като цяло, защото те са по същество слаби и избледняват до неизвестност с разстояние. Гея обаче е достатъчно чувствителна, за да намери много хиляди от тези мъртви звезди и прилична част от тях (около 15% от предишни проучвания) може да се окаже само предимно мъртви. Колко зомби звезди бавно поглъщат своите сготвени и заземени планети, все още чакат да бъдат открити?