Астрономы наконец смогли проследить за тем, как звезда «съела» планету. Нас постигнет та же участь

Во Млечном пути существует более 300 тыс. белых карликов, и ученые давно подозревали, что многие из них «питаются» обломками планет, а также других объектов, которые вокруг них вращались.

Исследователи уже не раз обнаруживали в атмосферах белых карликов следы железа, кальция и магния — элементов, которые не являются их ядерным топливом. Астрономы предполагали, что это следы остатков планет, астероидов или комет, которые поглотила умирающая звезда. Ученые также замечали, что вокруг некоторых белых карликов вращались планетарные обломки.

Однако все это было лишь косвенными доказательствами — до сих пор никому не удалось застать солнечных коллег на месте преступления.

Команда астрономов из Великобритании, США и Чили под руководством Тима Каннингема, научного сотрудника с докторской степенью в Уорикском университете, впервые сумела проследить за тем, как умирающие звезды поглощают остатки планет. Их исследование опубликовано в журнале Nature.

Ученые изучили белый карлик G29−38, который расположен приблизительно в 50 световых годах от Земли и обладает массой почти в два раза меньше Солнца. Предполагалось, что материя, которая будет попадать на звезды, будет «подсвечиваться» рентгеновским излучением. Проблема подобных исследований в том, что это излучение может затеряться среди других источников, которых полно в космосе.

Чтобы запечатлеть момент «поедания» умирающей звездой остатков планет, нужна достаточно мощная техника и правильно выстроенные настройки, которые помогли бы ученым выделить нужное им излучение. В этом им помогла космическая рентгеновская обсерватория Чандра, которая обычно используется для поиска черных дыр и нейтронных звезд, которые поглощают окружающий материал, выделяя в пространство рентгеновское излучение. Команда ученых использовала ее мощность для анализа G29−38, что и помогло им совершить открытие.

Астрономам удалось уловить следы того, как звезда поглощала планетарный материал. Анализ рентгеновских лучей, исходящих от G29−38 показал, что ежесекундно на звезду падало около 1800 тонн вещества, что совпадало с предыдущими моделированиями подобных процессов.

«Впервые нам удалось зафиксировать момент, когда материал падает на поверхность белого карлика. Это неопровержимое доказательство… Мы знаем, что в атмосфере [белого карлика] есть железо, магний, кальций и кислород. Мы видим, как атом магния, который существовал внутри планеты или астероида миллионы лет, разрушается приливом и бьется о поверхность, после чего его электрон испускает рентгеновские лучи», — объясняет Каннингем.

Результаты работы ученых показывают судьбу Солнечной системы. Предполагается, что, став белым карликом, Солнце также поглотит Землю и остальные планеты, которые сейчас вращаются вокруг него, а к тому моменту уже погибнут из-за недостатка выделяемого звездой тепла.

Подобные исследования в будущем помогут нам лучше разобраться в составе планет в других звездных системах, благодаря чему ученые смогут узнать ответы на самые сложные и важные вопросы науки вроде существования жизни в какому-нибудь другом месте во Вселенной. В этом исследователям поможет ATHENA (Усовершенствованный телескоп для астрофизики высоких энергий) — космический рентгеновский телескоп Европейского космического агентства, запуск которого запланирован в первой половине 2030-х годов.

«Когда у вас есть белый карлик, который вбирает в себя остатки планетарной системы, это все равно, что положить их все в блендер. Вы сможете использовать модели этих мертвых звезд, чтобы определить состав той или иной планетной системы», — говорит Каннингем.