Tin tức Khoa học Skynet

Hành tinh khổng lồ ẩn giấu xung quanh ngôi sao lùn trắng nhỏ bé

Ngày:
Th12 05, 2019
Tóm tắt:

Bằng chứng đầu tiên về một hành tinh khổng lồ quay quanh một ngôi sao lùn trắng đã chết đã được tìm thấy dưới dạng một đĩa khí hình thành từ bầu khí quyển bốc hơi của nó.

Chia sẻ:
BÀI VIẾT ĐẦY ĐỦ

Bằng chứng đầu tiên về một hành tinh khổng lồ quay quanh một ngôi sao lùn trắng đã chết đã được tìm thấy dưới dạng một đĩa khí hình thành từ bầu khí quyển bốc hơi của nó.

Ấn tượng của nghệ sĩ về hành tinh khổng lồ và sao lùn trắng. Tín dụng: Đại học Warwick / Mark Garlick
Ấn tượng của nghệ sĩ về hành tinh khổng lồ và sao lùn trắng. Tín dụng: Đại học Warwick / Mark Garlick

Hành tinh giống như sao Hải Vương quay quanh một ngôi sao bằng một phần tư kích thước của nó cứ khoảng mười ngày một lần, để lại một đuôi khí giống như sao chổi bao gồm hydro, oxy và lưu huỳnh.

Phát hiện của các nhà thiên văn học từ Khoa Vật lý của Đại học Warwick và Hạt nhân Thiên niên kỷ cho sự hình thành hành tinh (NPF) tại Đại học Valparaíso được công bố hôm nay (4 tháng 12) trên tạp chí Nature . Đó là bằng chứng đầu tiên về một hành tinh khổng lồ quay quanh một ngôi sao lùn trắng và cho thấy rằng có thể có nhiều hành tinh khác xung quanh những ngôi sao như vậy đang chờ được khám phá.

Cho đến nay, chưa bao giờ có bằng chứng về một hành tinh sống sót sau khi ngôi sao chuyển sang sao lùn trắng.

Ngôi sao WDJ0914 + 1914 được xác định trong một cuộc khảo sát mười nghìn sao lùn trắng được quan sát bởi Khảo sát bầu trời kỹ thuật số Sloan. Các nhà khoa học tại Warwick đã phân tích các biến thể tinh tế trong ánh sáng phát ra từ hệ thống để xác định các yếu tố có mặt xung quanh ngôi sao.

Họ đã phát hiện ra rất nhiều hydro trong dữ liệu, điều này không bình thường, nhưng cũng là oxy và lưu huỳnh, điều mà họ chưa từng thấy trước đây. Sử dụng Kính thiên văn rất lớn của Đài thiên văn Nam châu Âu ở Chile để thu được nhiều quan sát hơn về ngôi sao này, họ thấy rằng hình dạng của các tính năng hydro, oxy và lưu huỳnh là các chỉ số điển hình của vòng khí.

Tác giả chính là Tiến sĩ Boris Gaensicke từ Đại học Warwick cho biết: “Lúc đầu, chúng tôi nghĩ rằng đây là một ngôi sao nhị phân với một đĩa bồi được hình thành từ khối lượng chảy giữa hai ngôi sao. Tuy nhiên, quan sát của chúng tôi cho thấy đó là một màu trắng duy nhất lùn với một cái đĩa xung quanh nó to gấp mười lần mặt trời của chúng ta, chỉ được tạo ra từ hydro, oxy và lưu huỳnh. Một hệ thống như vậy chưa từng thấy trước đây và tôi thấy rõ đây là một ngôi sao độc đáo. “

Khi các nhà thiên văn học tính trung bình tất cả các quang phổ mà họ thu được trong hai đêm ở Chile, rõ ràng WDJ0914 + 1914 đang tích tụ lưu huỳnh và oxy từ đĩa. Phân tích dữ liệu, họ có thể đo thành phần của đĩa và kết luận rằng nó phù hợp với những gì các nhà khoa học mong đợi cho các lớp sâu hơn của người khổng lồ băng của hệ mặt trời của chúng ta, Uranus và Sao Hải Vương.

Tiến sĩ Matthias Schreiber từ Đại học Valparaíso đã cho thấy thông qua một bộ tính toán rằng sao lùn trắng nóng 28.000 độ C đang dần bốc hơi người khổng lồ băng giá ẩn giấu này bằng cách bắn phá nó bằng các photon năng lượng cao và kéo khối lượng bị mất của nó vào một đĩa khí xung quanh ngôi sao. tốc độ trên 3.000 tấn mỗi giây.

Ngôi sao này có một hành tinh mà chúng ta không thể nhìn thấy trực tiếp nhưng vì ngôi sao quá nóng nên nó đang làm bay hơi hành tinh và chúng ta phát hiện bầu khí quyển đang mất. Có thể có nhiều sao lùn trắng lạnh hơn có các hành tinh nhưng thiếu các photon năng lượng cao cần thiết để điều khiển sự bay hơi, vì vậy chúng ta sẽ không thể tìm thấy chúng bằng cùng một phương pháp. Tuy nhiên, một số hành tinh có thể phát hiện được bằng phương pháp vận chuyển khi Kính thiên văn Khảo sát khái quát lớn trên bầu trời.

Phát hiện này là một tiến bộ lớn vì trong hai thập kỷ qua, các nhà thiên văn học đã có bằng chứng cho thấy các hệ hành tinh tồn tại trong giai đoạn sao lùn trắng. Họ đã thấy rất nhiều tiểu hành tinh, sao chổi và các vật thể hành tinh nhỏ khác đâm vào sao lùn trắng và giải thích những sự kiện này đòi hỏi lớn hơn, các cơ quan có khối lượng lớn hơn hành tinh. Có bằng chứng cho một hành tinh thực sự mà chính nó bị phân tán trong đó là một bước quan trọng.

Theo một nghĩa nào đó, WDJ0914 + 1914 đang cung cấp cho chúng ta cái nhìn về tương lai rất xa của hệ mặt trời của chính chúng ta.

Sao lùn trắng mà chúng ta thấy ngày nay đã từng là một ngôi sao giống như mặt trời nhưng cuối cùng lại hết nhiên liệu, phình to thành một người khổng lồ đỏ, có kích thước gấp 100 lần mặt trời. Trong giai đoạn đó của cuộc đời, ngôi sao sẽ mất khoảng một nửa khối lượng và những gì còn lại đã thu nhỏ đáng kể kích thước của Trái đất – sao lùn trắng về cơ bản là lõi bị cháy của ngôi sao cũ.

Ngoài ra, quỹ đạo ngày nay của hành tinh quanh sao lùn trắng sẽ nằm sâu bên trong người khổng lồ đỏ nên phân tán với một số hành tinh khác trong hệ thống, một loại hồ bơi vũ trụ, di chuyển nó gần sao lùn trắng sau lớp ngoài của hành tinh khổng lồ đỏ đã mất.

Một khi mặt trời của chúng ta hết nhiên liệu trong khoảng 4,5 tỷ năm, nó sẽ phá hủy các lớp bên ngoài của nó, phá hủy Sao Thủy, Sao Kim và có lẽ là Trái Đất rồi cuối cùng phơi bày lõi bị cháy – sao lùn trắng. Trong một bài báo đồng hành do Tiến sĩ Schreiber và Tiến sĩ Gaensicke dẫn đầu và được xuất bản trên Tạp chí Vật lý thiên văn , họ trình bày chi tiết làm thế nào điều này sẽ tỏa ra các photon năng lượng cao đủ để làm bay hơi Sao Mộc, Sao Thổ, Sao Thiên Vương và Sao Hải Vương. Giống như trên WDJ0914 + 1914, một phần khí trong khí quyển đó sẽ kết thúc trên sao lùn trắng bị mặt trời bỏ lại và sẽ có thể quan sát được cho các thế hệ thiên văn học ngoài hành tinh trong tương lai.

Các nhà thiên văn học cho rằng sự bốc hơi hành tinh này và sự bồi tụ tiếp theo của các sao lùn trắng trẻ có lẽ là một quá trình tương đối phổ biến và nó có thể mở ra một cửa sổ mới để nghiên cứu thành phần hóa học của khí quyển của các hành tinh khí khổng lồ ngoài khí quyển.

Các nhà khoa học đã choáng váng khi nhận ra rằng khi quan sát các sao lùn trắng nóng, chúng ta có khả năng nhìn thấy chữ ký từ bầu khí quyển ngoài hành tinh. Trong khi giả thuyết này cần xác nhận thêm, nó thực sự có thể mở ra cánh cửa để hiểu về bầu khí quyển ngoài hành tinh.


Nguồn truyện:

Tài liệu được cung cấp bởi Đại học Warwick . Lưu ý: Nội dung có thể được chỉnh sửa cho kiểu dáng và độ dài.


Tạp chí tham khảo :

  1. Boris T. Gänsicke, Matthias R. Schreiber, Odette Toloza, Nicola P. Gentile Fusillo, Detlev Koester, Christopher J. Manser. Sự bồi đắp của một hành tinh khổng lồ lên một ngôi sao lùn trắng . Thiên nhiên , 2019; 576 (7785): 61 DOI: 10.1038 / s41586-019-1789-8

Bài viết liên quan

Bài viết mới