Астрономи зафіксували літій в атмосфері чотирьох холодних білих карликів, а в одному з них також знайшли фотосферний калій. Це свідчить про нарощений ними матеріал кори планет. Препринт статті доступний на сайті arXiv.org.
Miriam Nielsen / The Verge
Оновлено: у лютому 2021 статтю опублікували у журналі Nature Astronomy.
Звідки відомо, що білі карлики розривають планети біля них?
Такі зірки, як наше Сонце, вичерпавши свої запаси водню, перетворюються на білих карликів. Місія телескопа Gaia дозволила відшукати 524 найближчих, тьмяних білих карликів у межах 40 парсек від Землі (130 світлових років). Ці компактні залишки мають високу гравітацію, в результаті чого їхні атмосфери зазвичай складаються в основному з водню чи гелію, а більш важкі елементи осідають з їхніх фотосфер. Втім, іноді у їхніх атмосферах фіксують метали, що свідчить про акрецію, тобто нарощування матеріалу від астероїдів чи планетарних тіл. Таким чином, спектроскопія забруднених металами атмосфер білих карликів дозволяє дізнатися більше про склад екзопланет — так само, як астрономи вивчають метеорити, щоб дізнатися, які елементи знаходяться у планетах Сонячної системи. Крім того, ця техніка демонструє, що утворення скелястих планет є повсюдним процесом.
Що відшукали астрономи?
Дослідники побачили сліди літію у атмосферах чотирьох білих карликів. Їхня температура складає менше 5 тисяч кельвінів, а вік остигання становить від 5 до 10 мільярдів років. Три з цих об’єктів знаходилися у вибірці місії Gaia, ще один розташовувався далі, ніж 40 парсек.
Спектри досліджуваних білих карликів. Mark A. Hollands et al.
Усі чотири зірки з фотосферим літієм також мають лінії натрію та кальцію. Це вказує на те, що ці білі карлики нарощували фрагменти кори екзопланет, які були зруйновані гравітацією самих карликів. Крім того, у одній з систем дослідники також виявили інші важкі елементи: магній, калій, хром і залізо. Ще один з карликів, скоріш за все, і досі накопичує матеріал планети. Маса зірки головної послідовності, з якої утворився цей білий карлик, становила 4,8 мас Сонця. Тобто, вона належала до голубих зірок спектрального класу В. Такі світила яскраві та великі, але існують недовго. Так як утворений з неї білий карлик містить сліди розшарованої скелястої планети, це вказує на те, що подібні тіла можуть утворюватися і біля масивних зірок з коротким терміном існування.
Також ми писали, що нещодавно астрономи застали білого карлика за роздиранням планетезималя.