Planetêre liggame – waar water en lewe kon bestaan – vir die eerste keer waargeneem in die bewoonbare sone van dooie ster
’n Ring van planetêre puin besaai met maangrootte strukture is waargeneem wat naby aan ’n wentelbaan wentel. wit dwerg ster, wat dui op 'n nabygeleë planeet in die "bewoonbare sone" waar water en lewe kan bestaan, volgens 'n nuwe studie gelei deur UCL-navorsers.
Witdwerge is gloeiende kole van sterre wat deur al hul waterstofbrandstof gebrand het. Byna alle sterre, insluitend die Son, sal uiteindelik wit dwerge word, maar baie min is bekend oor hul planetêre stelsels.
In die studie, gepubliseer in Maandelikse kennisgewings van die Royal Astronomical Society, 'n internasionale span navorsers het lig van 'n wit dwerg in die Melkweg bekend as WD1054–226, met behulp van data van grond- en ruimtegebaseerde teleskope.
Tot hul verbasing het hulle uitgesproke ligdalings gevind wat ooreenstem met 65 eweredig gespasieerde wolke planetêre puin wat elke 25 uur om die ster wentel. Die navorsers het tot die gevolgtrekking gekom dat die presiese reëlmatigheid van die deurgangstrukture – wat die ster se lig elke 23 minute verdof – daarop dui dat hulle in so 'n presiese rangskikking deur 'n nabygeleë planeet gehou word.
Hoofskrywer Professor Jay Farihi (UCL Fisika & Sterrekunde) het gesê: “Dit is die eerste keer dat sterrekundiges enige soort planetêre liggaam in die bewoonbare sone van 'n wit dwerg opgespoor het.
“Die maangrootte strukture wat ons waargeneem het, is onreëlmatig en stowwerig (bv. komeetagtig) eerder as soliede, sferiese liggame. Hul absolute reëlmaat, een wat elke 23 minute voor die ster verbygaan, is 'n raaisel wat ons tans nie kan verduidelik nie.
"'n Opwindende moontlikheid is dat hierdie liggame in so 'n eweredig gespasieerde wentelpatroon gehou word as gevolg van die gravitasie-invloed van 'n nabygeleë planeet. Sonder hierdie invloed sou wrywing en botsings veroorsaak dat die strukture versprei en die presiese reëlmaat wat waargeneem word verloor. 'n Presedent vir hierdie 'herderskap' is die manier waarop die aantrekkingskrag van mane rondloop Neptune en Saturn help om stabiele ringstrukture te skep wat om hierdie planete wentel.
“Die moontlikheid van ’n planeet in die bewoonbare sone is opwindend en ook onverwags; ons het nie hierna gesoek nie. Dit is egter belangrik om in gedagte te hou dat meer bewyse nodig is om die teenwoordigheid van 'n planeet te bevestig. Ons kan nie die planeet direk waarneem nie, so bevestiging kan kom deur rekenaarmodelle te vergelyk met verdere waarnemings van die ster en wentelende puin.”
Daar word verwag dat hierdie wentelbaan om die witdwerg tydens die reusesterfase van sy lewe skoongevee is, en dus sou enige planeet wat moontlik water en dus lewe kan huisves, 'n onlangse ontwikkeling wees. Die gebied sou vir ten minste twee miljard jaar bewoonbaar wees, insluitend ten minste een miljard jaar in die toekoms.
Meer as 95% van alle sterre sal uiteindelik witdwerge word. Die uitsonderings is die grootste sterre wat ontplof en óf swart gate óf neutronsterre word.
Professor Farihi het bygevoeg: "Aangesien ons Son binne 'n paar miljard jaar 'n wit dwerg sal word, bied ons studie 'n blik op die toekoms van ons eie sonnestelsel."
Wanneer sterre se waterstof begin opraak, sit hulle uit en koel hulle af en word rooi reuse. Die Son sal hierdie fase binne vier tot vyf miljard jaar binnegaan en Mercurius insluk, Venus, en moontlik Aarde. Sodra die buitenste materiaal saggies weggewaai het en waterstof uitgeput is, bly die warm kern van die ster oor en koel stadig af oor miljarde jare – dit is die ster se witdwergfase.
Planete wat om wit dwerge wentel, is 'n uitdaging vir sterrekundiges om op te spoor omdat die sterre baie dowwer is as hoofreekssterre (soos die Son). Tot dusver het sterrekundiges net tentatiewe bewyse van 'n gasreus (soos Jupiter) wat om 'n wit dwerg wentel.
Vir die nuwe studie het navorsers WD1054–226, 'n wit dwerg 117 ligjare weg, waargeneem, wat veranderinge in sy lig oor 18 nagte opneem met behulp van die ULTRACAM hoëspoedkamera wat op die ESO 3.5m Nuwe Tegnologie-teleskoop (NTT) by die La Silla-sterrewag in Chili. Ten einde die veranderinge in die lig beter te interpreteer, het die navorsers ook gekyk na data van die NASA Transiterende eksoplanetopnamesatelliet (TESS), wat die navorsers toegelaat het om te bevestig dat die planetêre strukture 'n wentelbaan van 25 uur gehad het.
Hulle het gevind dat die lig van WD1054–226 altyd ietwat verduister was deur enorme wolke wentelende materiaal wat voor dit verbybeweeg, wat 'n ring planetêre puin voorstel wat om die ster wentel.
Die bewoonbare sone, wat soms die Gouelokkiesone genoem word, is die gebied waar die temperatuur teoreties vloeibare water op die oppervlak van 'n planeet sou toelaat om te bestaan. In vergelyking met 'n ster soos die Son, sal die bewoonbare sone van 'n wit dwerg kleiner en nader aan die ster wees aangesien wit dwerge minder lig en dus hitte afgee.
Die strukture wat in die studie waargeneem is, wentel in 'n gebied wat deur die ster omhul sou gewees het terwyl dit 'n rooi reus was, en het dus waarskynlik gevorm of relatief onlangs aangekom, eerder as om te oorleef vanaf die geboorte van die ster en sy planetêre stelsel.
Verwysing: “Relentless and complex transits from a planetesimal debris disc” deur J Farihi, JJ Hermes, TR Marsh, AJ Mustill, MC Wyatt, JA Guidry, TG Wilson, S Redfield, P Izquierdo, O Toloza, BT Gänsicke, A Aungwerojwit, C Kaewmanee, VS Dhillon and A Swan, 8 Februarie 2022, Maandelikse kennisgewings van die Royal Astronomical Society.
DOI: 10.1093 / mnras / stab3475
Die studie het befondsing ontvang van die Verenigde Koninkryk se Wetenskap- en Tegnologiefasiliteitsraad (STFC) en het 'n span navorsers van ses lande betrek, insluitend die Boston Universiteit, die Universiteit van Warwick, Lund Universiteit, die Universiteit van Cambridge, die Universiteit van St Andrews, Wesleyan Universiteit, die Universiteit van La Laguna, Naresuan Universiteit, die Universiteit van Sheffield en die Instituto de Astrofísica de Canarias.
