Obor vedľa trpaslíka

Umelecká predstava bieleho trpaslíka s obiehajúcou obrou planétou, ilustrácia ESO

Vedcom sa pomocou ďalekohľadu VLT (Very Large Telescope) v Čile podarilo nájsť dôkazy prítomnosti veľkej extrasolárnej planéty v blízkosti hviezdy typu biely trpaslík.

Tento jedinečný systém nám ponúka predstavu o tom, ako by raz v ďalekej budúcnosti mohla vyzerať naša slnečná sústava. Planéta obieha okolo žeravého odhaleného jadra hviezdy podobnej Slnku v malej vzdialenosti a jej atmosféra je neprestajne rozrušovaná silným ultrafialovým žiarením. Uvoľnený plyn sa formuje do disku okolo hviezdy a nakoniec dopadá na povrch bieleho trpaslíka.

Náhodný objav

Bol to jeden z tých náhodných objavov, priznáva Boris Gänsicke z Warwickej univerzity vo Veľkej Británii, hlavný autor článku, ktorý bol publikovaný v časopise Nature. Členovia tímu astronómov z Veľkej Británie, Čile a Nemecka prezerali údaje o tisíckach bielych trpaslíkov a našli jeden objekt, ktorý sa od ostatných výrazne líšil. Pri detailnej analýze svetla prichádzajúceho od hviezdy objavili stopy niektorých chemických prvkov, ktoré sa pri tomto bielom trpaslíkovi vyskytovali v neobvyklom množstve. Pochopili sme, že sa v tomto systéme musí odohrávať niečo mimoriadne, a začali sme špekulovať o tom, či by to nemohlo mať niečo dočinenia s pozostatkami planetárnych telies.
Aby získali lepšiu predstavu o vlastnostiach tejto neobvyklej hviezdy s označením WDJ0914+1914, analyzovali členovia tímu jej svetlo pomocou spektrografu. Pozorovania potvrdili prítomnosť vodíka, kyslíka a síry. Vedci objavili, že sa tieto prvky vyskytujú v plynnom disku okolo bieleho trpaslíka a nepochádzajú teda priamo zo samotnej hviezdy.

Poloha bieleho trpaslíka na hviezdnej mape – nachádza sa v súhvezdí Raka – jeho poloha je označená červeným krúžkom, foto ESO

Obor, čo sa vyparuje

Jediný spôsob, ako by mohol takýto disk vzniknúť, je odparovanie hmoty veľkej planéty, upozorňuje Matthias Schreiber. Pozorovaný obsah vodíka, kyslíka a síry je podobný ako v hlbokých vrstvách atmosfér ľadových planetárnych obrov – Neptúna či Uránu. Pokiaľ by taká planéta obiehala v blízkosti žeravého bieleho trpaslíka, extrémne ultrafialové žiarenie hviezdy by odvialo horné vrstvy jeho atmosféry. Časť tejto hmoty by mohla vytvoriť disk, z ktorého by plyn ďalej zostupoval až k povrchu bieleho trpaslíka. A vedci sa domnievajú, že presne tento proces pozorujú pri hviezde WDJ0914+1914: prvú vyparujúcu sa planétu obiehajúcu okolo bieleho trpaslíka.
Biely trpaslík je malý, má povrchovú teplotu 28 000 °C (päťkrát vyššiu než Slnko) a je teda mimoriadne horúci. Planéta je – naopak – ľadová a veľká, je aspoň dvakrát väčšia než biely trpaslík. Pretože obieha okolo hviezdy veľmi blízko (raz za asi 10 dní), vysokoenergetické žiarenie postupne strháva častice jej atmosféry. Väčšina plynu unikne preč, ale časť je vtiahnutá do disku krúžiaceho okolo hviezdy, z ktorého hmota dopadá na jej povrch v množstve až 3-tisíc ton za sekundu.

Budúcnosť našej sústavy

Objav prináša nový pohľad na záverečné fázy vývoja planetárnych systémov. Hviezdy podobné Slnku väčšinu života spotrebúvajú vo svojom vnútri vodík. Keď sa palivo minie, prejde hviezda do vývojovej fázy červeného obra – zväčší svoju veľkosť až niekoľko stokrát a pohltí blízke planéty. V prípade našej slnečnej sústavy by tento osud o päť miliárd rokov čakal planéty Merkúr, Venušu a dokonca aj Zem. Hviezda potom stratí svoje vonkajšie vrstvy a zostane po nej len jadro plné žeravého popola – biely trpaslík.
Aj tieto pozostatky po živote hviezd však okolo seba môžu mať planéty a predpokladá sa, že takých systémov je v našej Galaxii veľa. Až doteraz sa však vedcom nedarilo nájsť dôkazy, že by okolo bielych trpaslíkov nejaké planéty prežili. Exoplanéta krúžiaca okolo hviezdy WDJ0914+1914 vzdialenej 150 svetelných rokov od nás by mohla byť prvá z mnohých takýchto telies sprevádzajúcich bielych trpaslíkov.

RNDr. Zdeněk Komárek

Tento článok si môžete prečítať v časopise Quark 5/2020. Ak chcete mať prístup aj k exkluzívnemu obsahu pre predplatiteľov alebo si objednať tlačenú verziu časopisu Quark, prihláste sa alebo zaregistrujte.
Komentáre