Астрономи нарешті змогли простежити, як зірка «з'їла» планету. Нас спіткає та сама доля

У Чумацькому шляху існує понад 300 тисяч білих карликів, і вчені давно підозрювали, що багато з них «живляться» уламками планет, а також інших об'єктів, що навколо них оберталися.

Дослідники вже неодноразово виявляли в атмосферах білих карликів сліди заліза, кальцію і магнію — елементів, які є їхнім ядерним паливом. Астрономи припускали, що це сліди залишків планет, астероїдів або комет, які поглинула зірка, що вмирає. Вчені також зауважували, що навколо деяких білих карликів оберталися планетарні уламки.

Проте це було лише непрямими доказами — досі нікому не вдалося застати сонячних колег на місці злочину.

Команда астрономів з Великої Британії, США та Чилі під керівництвом Тіма Каннінгема, наукового співробітника з докторським ступенем у Ворікському університеті, вперше зуміла простежити за тим, як зірки, що вмирають, поглинають залишки планет. Їхнє дослідження опубліковане у журналі Nature.

Вчені вивчили білий карлик G29−38, який розташований приблизно за 50 світлових років від Землі й має масу майже вдвічі меншу за масу Сонця. Передбачалося, що матерія, яка потраплятиме на зірки, буде «підсвічуватись» рентгенівським випромінюванням. Проблема подібних досліджень у тому, що це випромінювання може загубитись серед інших джерел, яких повно у космосі.

Щоб сфотографувати момент «поїдання» зіркою, що вмирає, залишків планет, потрібна досить потужна техніка і правильно вибудовані налаштування, які допомогли б ученим виділити потрібне їм випромінювання. У цьому їм допомогла космічна рентгенівська обсерваторія Чандра, яка зазвичай використовується для пошуку чорних дір та нейтронних зірок, які поглинають навколишній матеріал, виділяючи у простір рентгенівське випромінювання. Команда вчених використала її потужність для аналізу G29−38, що й допомогло їм зробити відкриття.

Астрономам вдалося вловити сліди, як зірка поглинала планетарний матеріал. Аналіз рентгенівських променів, що походять від G29−38, показав, що щомиті на зірку падало близько 1800 тонн речовини, що збігалося з попередніми моделюваннями подібних процесів.

«Вперше нам вдалося зафіксувати момент, коли матеріал падає на поверхню білого карлика. Це незаперечний доказ… Ми знаємо, що в атмосфері [білого карлика] є залізо, магній, кальцій та кисень. Ми бачимо, як атом магнію, який існував усередині планети або астероїда мільйони років, руйнується припливом і б'ється об поверхню, після чого його електрон випромінює рентгенівські промені», — пояснює Каннінгем.

Результати роботи вчених свідчать про долю Сонячної системи. Передбачається, що, ставши білим карликом, Сонце також поглине Землю та інші планети, які зараз обертаються навколо нього, а на той момент вже загинуть через брак тепла, що виділяється зіркою.

Подібні дослідження в майбутньому допоможуть нам краще розібратися у складі планет в інших зоряних системах, завдяки чому вчені зможуть дізнатися відповіді на найскладніші та найважливіші питання науки на кшталт існування життя в якомусь іншому місці у Всесвіті. У цьому дослідникам допоможе ATHENA (Удосконалений телескоп для астрофізики високих енергій) — космічний рентгенівський телескоп Європейського космічного агентства, запуск якого заплановано у першій половині 2030-х років.

«Коли у вас є білий карлик, який вбирає в себе залишки планетарної системи, це все одно, що покласти їх у блендер. Ви зможете використовувати моделі цих мертвих зірок, щоб визначити склад тієї чи іншої планетної системи», — говорить Каннінгем.