Descoperire istorică: prima planetă de generația a doua orbitând în jurul unei pitice albe
O echipă de astronomi condusă de Universitatea din Warwick a identificat primul exemplu cunoscut al unei planete de generația a doua care orbitează în jurul unei pitice albe. Această lume pare să se fi format din resturile stelei moarte pe care o înconjoară acum, un fenomen descris de cercetători ca fiind similar cu o planetă care „a renăscut din cenușa” stelei sale.
Deși astfel de lumi „renăscute” au fost bănuite a exista în jurul pulsarilor, această descoperire demonstrează că o a doua generație de planete se poate forma și în jurul acestui tip mult mai comun de rămășiță stelară. Jamie Williams, student la doctorat în cadrul Departamentului de Fizică al Universității din Warwick și autor principal al studiului, a explicat că planetele de generația a doua sunt lumi care se formează din materialul pe care o stea îl aruncă în timp ce moare și că găsirea uneia în jurul unei pitice albe a fost complet neașteptată.
Elemente grele dezvăluie o origine neobișnuită
Piticele albe — nucleele colapsate rămase după ce stelele își epuizează combustibilul — sunt cunoscute pentru faptul că atrag material din apropiere provenit de la planete, detectabil în atmosfera lor. Această amprentă chimică le poate oferi astronomilor detalii despre planetele aflate pe orbită, iar semnalul este de obicei dominat de elemente formatoare de roci, precum siliciul și fierul.
Studiul, publicat în revista Nature Astronomy, se concentrează asupra piticei albe HS 0209+0832, a cărei atmosferă prezintă o semnătură chimică neobișnuită. Aceasta conține elemente grele precum zincul, cuprul și, în mod deosebit, niobiul, prezent la niveluri de peste 1.000 de ori mai mari decât cele din Soare. Toate acestea sunt elemente create în timpul morții unei stele, iar aceasta este prima dată când niobiul a fost identificat într-o pitică albă.
Nicholas Stone, de la Departamentul de Astronomie al Universității Wisconsin-Madison, a declarat că acest model de elemente este un semn distinctiv al procesului „s”, o reacție nucleară ce construiește elemente grele în interiorul stelelor muribunde în timpul fazei lor de gigant roșu umflat. El a subliniat că este o semnătură chimică pe care nicio planetă obișnuită de „prima generație” nu ar trebui să o poarte.
O stea companion ar fi putut modela discul de material
Echipa consideră că explicația cea mai probabilă este că pitica albă HS 0209+0832 se hrănește cu material de la o planetă gigant de generația a doua nou formată, care s-a condensat dintr-un disc nou de material apărut în timpul morții stelei. Deoarece acel disc a fost creat din materialul expulzat de stea, el ar fi în mod natural bogat în elementele grele neobișnuite care apar acum în atmosfera piticei albe.
Williams a adăugat că formarea discului protoplanetar în această situație nu este ușoară și că acest lucru ajută la explicarea rarității acestor planete. O stea singură și izolată moare și își pierde masa într-un mod aproximativ simetric, iar pentru a forma discul de material necesar nașterii unei planete, HS 0209+0832 a avut probabil nevoie de o stea companion care să tragă materialul ejectat înapoi pe orbită, în loc să îl lase să scape.
Satelitul TESS detectează un semnal cu periodicitate de 4,4 zile
Datele furnizate de satelitul TESS al NASA au oferit dovezi suplimentare. Cercetătorii au detectat un semnal slab și regulat de luminozitate provenind direct de la planetă, care se repetă la fiecare 4,4 zile, ceea ce este consistent cu un gigant gazos de dimensiunea lui Jupiter, blocat tidally într-o orbită strânsă.
La o distanță atât de mică față de pitica albă, atmosfera exterioară a planetei se așteaptă să fie în fierbere sub radiația intensă, iar materialul care scapă cade pe suprafața piticei albe, producând semnătura chimică neobișnuită.
Dacă va fi confirmat, HS 0209+0832 ar deveni prima pitică albă cunoscută care găzduiește o planetă de generația a doua, ceea ce deschide o nouă modalitate de a căuta lumi similare renăscute, prin căutarea aceleiași semnături de carbon și elemente grele în lumina altor stele moarte.
Boris Gänsicke, profesor în cadrul Departamentului de Fizică al Universității din Warwick, a concluzionat că ceea ce este remarcabil la planeta din jurul lui HS 0209+0832 este că nu este o planetă venită de altundeva și nici o supraviețuitoare de la nașterea sistemului, ci pare să fi fost construită din însuși materialul pe care steaua sa l-a aruncat în timp ce murea. El a adăugat că găsirea acestui prim exemplu ridică întrebarea câte alte astfel de planete ar putea exista și dacă propriul nostru sistem solar ar putea găzdui o planetă de generația a doua formată din cenușa Soarelui.
