Астрономи вероятно са открили първия известен случай на планета от „второ поколение“ около бяло джудже. Този свят не е оцелял след смъртта на своята звезда, а се е образувал по-късно от изхвърления от нея материал.

Става дума за вероятен газов гигант, който обикаля около бялото джудже HS 0209+0832, разположено на около 270 светлинни години от Земята. Данните показват необичаен химичен състав на материала около звездата, който според учените трудно може да се обясни с останки от обикновена планета. Резултатите са публикувани в Nature Astronomy на 5 октомври.

Откритието все още не е окончателно потвърдено. Засега учените определят планетата като кандидат. Ако бъде потвърдена, тя ще представлява нов клас светове и ще покаже, че смъртта на една звезда не означава непременно край на процеса на планетообразуване.

Звезди като Слънцето преминават през сериозна трансформация в края на живота си. Те първо се разширяват до червен гигант, след което изхвърлят външните си слоеве и оставят след себе си малко, изключително плътно и горещо ядро, наречено бяло джудже.

Планети, формирани заедно със звездата, могат да оцелеят, ако се намират на достатъчно голямо разстояние от нея. Астрономите вече са открили подобни системи. При HS 0209+0832 обаче необичайното е, че планетата вероятно се е появила едва след превръщането на звездата в бяло джудже, използвайки материал, изхвърлен в края на звездния ѝ живот.

Ключово доказателство за тази хипотеза се намира в атмосферата на бялото джудже. Изследователите откриват високи концентрации на тежки елементи като цинк, мед и особено ниобий, докато липсват типични скалообразуващи елементи като силиций и желязо. Според екипа този химичен профил не прилича на познатите тела в Слънчевата система и по-скоро съответства на материал, произведен във вътрешността на звездата и изхвърлен в последните етапи от живота ѝ.

„За първи път откриваме този елемент в бяло джудже и това предполага, че планетарният материал е съставен от пепелта на звездата при смъртта ѝ“, обяснява пред CNN водещият автор на изследването Джейми Уилямс от Университета на Уорик.

Амбициозна мисия е напът да разкрие тайните на най-слабо проучената планета в Слънчевата система

Бялото джудже може да „изяжда“ атмосферата на планетата

Самото наличие на тези елементи върху повърхността на HS 0209+0832 е сериозно доказателство. При младо и горещо бяло джудже тежките елементи трябва сравнително бързо да потънат във вътрешността му, което означава, че наблюдаваните количества вероятно постоянно се попълват от външен източник.

Учените предполагат, че този източник е близък газов гигант, чиято атмосфера постепенно се изпарява под въздействието на силното ултравиолетово излъчване от бялото джудже. Част от този материал впоследствие се отлага върху звездата.

Допълнителна информация е получена от космическия телескоп TESS на NASA. Анализът показва слаб, но повтарящ се на всеки около 4,4 дни сигнал в яркостта на системата. Според авторите това съответства на сценарий, при който голяма планета обикаля много близо до бялото джудже.

Екипът допуска, че става дума за газов гигант с размери, сравними с тези на Юпитер, който се намира в тясна орбита около звездата. Университетът на Уорик също посочва 4,4-дневния сигнал като основно допълнително доказателство в подкрепа на тази хипотеза. Това обаче все още не е директно наблюдение на самата планета.

„Това не е потвърдена планета. Засега е само кандидат“, подчертава Уилямс.

Търсенето на планета като Земята отбеляза мащабна крачка напред след ново астрономическо откритие

Как се създава планета около мъртва звезда?

Образуването на планета изисква диск от газ и прах, в който материалът постепенно се натрупва. При единична звезда, превръщаща се в бяло джудже, по-голямата част от изхвърлената материя обикновено се разпръсква в Космоса.

Възможно е HS 0209+0832 да е имала спътник – малка звезда или кафяво джудже. Взаимодействието между двете тела може да е задържало част от изхвърления материал и да го е оформило в диск около остатъка от звездата, от който впоследствие да се е формирала нова планета. Според Уилямс трудността при създаването на подобен диск вероятно обяснява рядкостта на такива светове.

Самата идея за планети от второ поколение не е нова. Първите екзопланети, открити през 90-те години, всъщност обикалят около пулсар – друг тип мъртва звезда. Тъй като пулсарите се образуват след експлозии на свръхнови, една от хипотезите е, че тези планети също са възникнали след смъртта на първоначалната звезда.

При белите джуджета обаче досега астрономите разполагат основно с доказателства за планети, които са оцелели след смъртта на звездата, а не за такива, които са се образували след нея.

Откритието има и още едно любопитно измерение. Белите джуджета постепенно изстиват в продължение на изключително дълги периоди. Това означава, че зоната около тях, в която температурите потенциално позволяват наличие на течна вода, може да остане относително стабилна за много по-дълго време, отколкото около звезда като Слънцето.

„Планета от второ поколение би могла да се образува и след това да остане в обитаемата зона десетки милиарди години“, обяснява Уилямс пред CNN.

Това в никакъв случай не означава, че конкретният кандидат около HS 0209+0832 е обитаем. По-скоро откритието поставя нов въпрос пред астробиологията: дали светове, появили се след смъртта на своите звезди, могат впоследствие да предложат стабилна среда за развитие на живот.

Ейми Бонсър от Университета в Кеймбридж, която не участва в изследването, определя идеята като потенциална промяна на досегашната парадигма, защото тя отваря възможност учените в бъдеще да изследват обитаемостта на цели планетарни системи от второ поколение.

Най-бързата звезда в галактиката може да разкрие тайните на свръхмасивна черна дупка

Какво означава това за Слънчевата система

Откритието има пряка връзка и с далечното бъдеще на нашата собствена планетарна система.

Повече от 95% от звездите във Вселената в крайна сметка ще се превърнат в бели джуджета, посочва пред CNN Сара Кейсуел от Университета в Лестър. Ако около HS 0209+0832 действително се е образувала нова планета след смъртта на звездата, подобен процес би могъл да протича и около други бели джуджета.

Включително някой ден около Слънцето.

След милиарди години и нашата звезда ще изчерпи горивото си, ще премине през фазата на червен гигант и накрая ще се превърне в бяло джудже.

„Тук разглеждаме и бъдещето на Слънчевата система – може би някой ден Слънцето ще има нова планета“, казва съавторът на изследването Дейвид Уилсън.

Преди да бъдат направени окончателни изводи обаче, е необходима допълнителна работа. Екипът планира нови наблюдения на системата с телескопите Hubble и Chandra, а учените са поискали и време за наблюдения с по-мощния James Webb. Целта е да бъдат открити по-преки доказателства за съществуването на планетата и да се определят нейните характеристики.

Ако съществуването ѝ бъде потвърдено, HS 0209+0832 ще покаже, че животът на една планетарна система не приключва непременно със смъртта на звездата. Част от старите планети могат да оцелеят, други да бъдат унищожени или изхвърлени в Космоса, а от останките им и от материала на самата звезда е възможно да се формират нови светове.

Както отбелязва изследователят Сюзън Мълали от Space Telescope Science Institute, подобни доказателства подсказват, че „животът след смъртта“ на планетарните системи може да е много по-сложен, отколкото астрономите са предполагали досега.