Когато повечето звезди достигат края на своя живот, те запалват своя собствен погребален огън, изхвърляйки по-голямата част от останалия газ като последна проява на своята огромна сила и оставят след себе си плътно ядро, известно като бяло джудже. Но какво се случва с планетите, въртящи се около тези звезди? На този въпрос до днес бе трудно да се отговори, но сега учените съобщиха, че е открит остатък от свят, въртящ се около подобна звезда. Това е първото подобно откритие, което може да хвърли светлина върху последните дни на повечето планети в нашата вселена.

В статията, публикувана на 5 април тази година в списание Science, бе публикувана научната работа на колектив учени, ръководен от Кристофър Мансер от университета „Уоруик“ в Англия, описваща безпрецедентните наблюдения на бяло джудже, което по размери е малко по-голямо от Земята, но е с маса колкото Слънцето. Звездата SDSS J1228+1040 се намира на 410 светлинни години от нас и е от типа на така наречените „замърсени“ бели джуджета, понеже астрономите откриха наличието на постоянен поток от тежки метали, падащ върху нейната повърхност. Счита се, че този материал идва от газовия диск, който обкръжава този космически обект. Авторите на научната статия споделят, че в този диск са открити останките на няколко планети.

„Това прилича на желязно ядро, останало от голяма планета, разкъсана на части“ – казва Мансер. „Кората и мантията са били буквално издухани от него. В крайна сметка е останала само желязната сърцевина, която е с голяма вътрешна здравина.

Дискът с ширина три милиона километра около това бяло джудже за първи път бе открит преди повече от 15 години, когато звездата е квалифицирана като една от десетте замърсени бели джуджета. Когато една звезда с маса по-малко от осем слънчеви маси изразходи своето водородно гориво, нейните горни слоеве силно се разширяват и поглъщат всички близки планети. Предполага се, че някои от тези светове могат да бъдат разкъсани на части, а техните останки образуват подобен диск. И въпреки, че към днешен ден са открити над 4000 екзопланети, учените само веднъж видяха неопровержими доказателства за протичането на подобен процес: образуването на зародиш на планета в диска около бялото джудже WD 1145+017, което бе щателно изучено още през 2015 година.

Докато планетарните остатъци се въртят около WD 1145+017 за 4,5 часа, ядрото от тежък метал, въртящо се около SDSS J1228+1040, извършава един оборот за по-малко от половината на това време. Авторите на новото научно изследване откриха този плътен спътник на звездата с помощта на 1,4-метровия Gran Telescopio Canarias (GTC) на Канарските острови в два отделни сезона на наблюдения – през април 2017 и през месец май 2018 година. След като разложиха светлината, идваща от бялото джудже, на различните дължини на вълната, учените откриха дискообразно космическо тяло и записаха промените в неговия цвят, съответстващи на неговото орбитално движение.

Като правило, този метод се използва за наблюдението на системи от рода на SDSS J1228+1040 в продължение на много години, но само след няколко часа изучаване на новото джудже, екипът е открил голям къс материал във вътрешността на диска, който демонстрира собствено движение. Величината на изместването показва, че диаметърът на този планетарен обект е около 600 километра при плътност от 7,7 до 39 грама на кубически сантиметър, което е съпоставимо с чистото желязо от ядрото на Земята.

„Плътността на този обект съответства на плътността на ядрата на планетите“ – каза Лука Фосати от Австрийската академия на науките. „Това е достатъчно голямо космическо тяло. Откритието потвърждава идеята, че тези дискове от прах и космически боклук, въртящи се около белите джуджета са остатъци от древни планети“.

Отместването показва, че това космическо тяло се върти на разстояние едва половин милион километра от звездата. Това е изключително малко разстояние, при което по-големите и не толкова плътни обекти биха се разтегнали и разкъсали от интензивното гравитационно поле на бялото джудже. Този процес, който астрофизиците шеговито наричат „спагетизация“, е типичната съдба на всичко, което попада близо до една черна дупка. Но около бялото джудже, където гравитацията не е чак токова голяма, едно малко плътно ядро от тежък метал може да оцелее.

„Колкото е по-малък и по-плътен обектът, толкова по-лесно се противопоставя на спагетизацията“ – каза Андрю Уондербърг от Харвард-Смитсъновия център по астрофизика.

С период на въртене едва 123 минути ядрото постави нов рекорд за най-бърз планетарен обект, въртящ се около звезда. Предишният рекорд е на екзопланетата KOI 1843.03, която прави една обиколка около своята звезда за 4,25 часа. Новата твърде странна система предоставя уникална научна възможност за изследване на оголено ядро на екзопланета. Но засега астрономите нямат толкова голям телескоп, за да могат непосредствено да видят това интересно желязно ядро.

Напълно е възможно голям брой подобни обекти да очакват да бъдат открити около другите бели джуджета. Но независимо колко от тях ще бъдат подробно изучени, тези светове от тежки метали показват мрачно бъдеще за нашата Слънчева система, когато Слънцето свърши горивото след около пет милиарда години. Според думите на Сара Кейсуел от университета на Лестър в Англия, това откритие е наистина удивително, понеже е недостигащият фрагмент от еволюцията на планетарните системи.