Miili ya Sayari - Ambapo Maji na Uhai Vingeweza Kuwepo - Inazingatiwa kwa Mara ya Kwanza katika Eneo Linaloweza Kukaa la Dead Star
Pete ya uchafu wa sayari iliyojaa miundo yenye ukubwa wa mwezi imeonekana ikizunguka karibu na kibete nyeupe nyota, akiashiria sayari iliyo karibu katika "eneo linaloweza kukaa" ambapo maji na uhai vinaweza kuwepo, kulingana na utafiti mpya ulioongozwa na watafiti wa UCL.
Nyeupe nyeupe ni makaa ya nyota yanayowaka ambayo yameungua kupitia mafuta yao yote ya hidrojeni. Karibu nyota zote, kutia ndani Jua, hatimaye zitakuwa vibete weupe, lakini ni kidogo sana kinachojulikana kuhusu mifumo yao ya sayari.
Katika utafiti, iliyochapishwa katika Jamii ya Anga ya Kifalme, timu ya kimataifa ya watafiti walipima mwanga kutoka kwa kibete cheupe katika Njia ya Milky inayojulikana kama WD1054–226, kwa kutumia data kutoka kwa darubini za ardhini na angani.
Kwa mshangao wao, walipata majosho katika nuru yanayolingana na mawingu 65 yaliyo na nafasi sawa ya uchafu wa sayari yanayozunguka nyota hiyo kila baada ya saa 25. Watafiti walihitimisha kuwa utaratibu kamili wa miundo inayopita - kufifisha mwanga wa nyota kila baada ya dakika 23 - unapendekeza kuwa hutunzwa kwa mpangilio sahihi na sayari iliyo karibu.
Mwandishi mkuu Profesa Jay Farihi (Fizikia na Unajimu wa UCL) alisema: “Hii ni mara ya kwanza wanaastronomia kugundua aina yoyote ya sayari katika eneo linaloweza kukaliwa na kibete cheupe.
"Miundo ya ukubwa wa mwezi ambayo tumeona sio ya kawaida na yenye vumbi (km kama comet) badala ya miili thabiti, ya duara. Utaratibu wao kamili, mmoja kupita mbele ya nyota kila dakika 23, ni fumbo ambalo hatuwezi kuelezea kwa sasa.
"Uwezekano wa kusisimua ni kwamba miili hii huhifadhiwa katika muundo wa obiti ulio na nafasi sawa kwa sababu ya uvutano wa sayari iliyo karibu. Bila ushawishi huu, msuguano na migongano ingesababisha miundo kutawanyika, na kupoteza utaratibu kamili unaozingatiwa. Mfano wa 'uchungaji' huu ni jinsi mvuto wa mwezi unavyozunguka Neptune na Saturn kusaidia kuunda miundo thabiti ya pete inayozunguka sayari hizi.
"Uwezekano wa sayari katika eneo linaloweza kukaliwa ni wa kusisimua na pia hautarajiwa; hatukuwa tunatafuta hii. Hata hivyo, ni muhimu kuzingatia kwamba ushahidi zaidi ni muhimu ili kuthibitisha uwepo wa sayari. Hatuwezi kutazama sayari moja kwa moja ili uthibitisho uje kwa kulinganisha miundo ya kompyuta na uchunguzi zaidi wa nyota na uchafu unaozunguka.
Inatarajiwa kwamba mzunguko huu unaozunguka kibeti nyeupe ulifagiliwa wazi wakati wa awamu ya nyota kubwa ya maisha yake, na kwa hivyo sayari yoyote ambayo inaweza kuwa na maji na hivyo maisha yangekuwa maendeleo ya hivi karibuni. Eneo hilo lingeweza kukaa kwa angalau miaka bilioni mbili, ikijumuisha angalau miaka bilioni moja katika siku zijazo.
Zaidi ya 95% ya nyota zote hatimaye watakuwa weupe. Isipokuwa ni nyota kubwa zaidi zinazolipuka na kuwa mashimo meusi au nyota za neutroni.
Profesa Farihi aliongeza: “Kwa kuwa Jua letu litakuwa kibete nyeupe katika miaka mabilioni machache, uchunguzi wetu unatoa muono wa wakati ujao wa mfumo wetu wa jua.”
Nyota zinapoanza kuishiwa na hidrojeni, hupanuka na kupoa, na kuwa majitu mekundu. Jua litaingia katika awamu hii katika miaka bilioni nne hadi tano, likimeza Mercury, Venus, na ikiwezekana Dunia. Mara nyenzo ya nje inapopeperushwa taratibu na hidrojeni kuisha, sehemu ya moto ya nyota inabaki, ikipoa polepole kwa mabilioni ya miaka - hii ni awamu ya kibeti nyeupe ya nyota.
Sayari zinazozunguka vibete vyeupe ni changamoto kwa wanaastronomia kutambua kwa sababu nyota ni hafifu zaidi kuliko nyota kuu za mfuatano (kama Jua). Kufikia sasa, wanaastronomia wamepata tu ushahidi wa majaribio wa kampuni kubwa ya gesi (kama Jupiter) inayozunguka kibete cheupe.
Kwa utafiti huo mpya, watafiti waliona WD1054–226, kibete nyeupe umbali wa miaka 117 mwanga, ikirekodi mabadiliko katika mwanga wake kwa muda wa usiku 18 kwa kutumia kamera ya kasi ya juu ya ULTRACAM iliyowekwa kwenye ESO Darubini Mpya ya Teknolojia ya mita 3.5 (NTT) katika Kituo cha Uchunguzi cha La Silla nchini Chile. Ili kutafsiri vyema mabadiliko katika mwanga, watafiti pia waliangalia data kutoka kwa NASA Satelaiti ya Uchunguzi wa Exoplanet (TESS), ambayo iliruhusu watafiti kuthibitisha miundo ya sayari ilikuwa na mzunguko wa saa 25.
Waligundua kwamba nuru kutoka WD1054–226 kila mara ilikuwa imefichwa kwa kiasi fulani na mawingu makubwa ya nyenzo zinazozunguka yakipita mbele yake, na kupendekeza mduara wa uchafu wa sayari unaozunguka nyota.
Eneo linaloweza kukaliwa, ambalo wakati mwingine huitwa eneo la Goldilocks, ni eneo ambalo halijoto kinadharia ingeruhusu maji ya kioevu kuwepo kwenye uso wa sayari. Ikilinganishwa na nyota kama Jua, eneo linaloweza kukaa la kibete nyeupe litakuwa ndogo na karibu na nyota kwani vibete vyeupe vinatoa mwanga kidogo na hivyo joto.
Miundo iliyozingatiwa katika obiti ya utafiti katika eneo ambalo lingefunikwa na nyota wakati lilikuwa jitu jekundu, kwa hivyo kuna uwezekano wa kuunda au kufika hivi majuzi, badala ya kunusurika kutoka kuzaliwa kwa nyota na mfumo wake wa sayari.
Rejea: "Usafiri usio na huruma na changamano kutoka kwa diski ya uchafu wa sayari" na 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 na A Swan, 8 Februari 2022, Jamii ya Anga ya Kifalme.
DOI: 10.1093 / mnras / stab3475
Utafiti huo ulipata ufadhili kutoka Baraza la Vifaa vya Sayansi na Teknolojia la Uingereza (STFC) na ulihusisha timu ya watafiti kutoka nchi sita, kikiwemo Chuo Kikuu cha Boston, Chuo Kikuu cha Warwick, Chuo Kikuu cha Lund, Chuo Kikuu cha Cambridge, Chuo Kikuu cha St Andrews, Chuo Kikuu cha Wesleyan, Chuo Kikuu cha La Laguna, Chuo Kikuu cha Naresuan, Chuo Kikuu cha Sheffield, na Instituto de Astrofísica de Canarias.
