Jump to content
Forum Kopalni Wiedzy
Sign in to follow this  
KopalniaWiedzy.pl

Sensacyjne odkrycie. Duża planeta krąży wokół białego karła

Recommended Posts

Astronomowie z University of Wisconsin-Madison informują o prawdopodobnym znalezieniu nietkniętej olbrzymiej planety krążącej wokół białego karła. To sensacyjne odkrycie wskazuje, że planeta może przetrwać zniszczenie swojej gwiazdy.

Biały karzeł WD 1856 – który jest zaledwie o 40% większy od Ziemi – stanowi część układu potrójnego znajdującego się w odległości około 80 lat świetlnych od Ziemi. Odkryta właśnie planeta wielkości Jowisza, WD 1856 b, jest około 7-krotnie większa od swojej gwiazdy i obiega ją w ciągu zaledwie 34 godzin. W jakiś sposób WD 1856 b zdołała znaleźć się blisko białego karła i pozostać w jednym kawałku, mówi profesor Andrew Vanderburg. W procesie tworzenia się białego karła, pobliskie planety zostają zniszczone. Wszystko, co później znajdzie się zbyt blisko, zostaje zwykle rozerwane przez potężne oddziaływanie grawitacyjne białego karła. Musimy sobie odpowiedzieć na pytanie, jak to się stało, że WD 1856 b znajduje się tak blisko, a mimo to jej los nie potoczył się według jednego z tych scenariuszy.

Odkrycia niezwykłego systemu dokonano za pomocą teleskopów TESS i Spitzera. Znajduje się on w Gwiazdozbiorze Smoka. Planeta krąży tam wokół chłodnego Białego karła o średnicy zaledwie 18 000 kilometrów. Gwiazda może liczyć sobie nawet 10 miliardów lat i jest odległym członkiem układu potrójnego.

Gdy gwiazdy podobne do Słońca, a taki właśnie jest WD 1856, zużyją swoje paliwo, zaczynają zwiększać objętość stają się setki, a nawet tysiące razy większe niż wcześniej. Powstaje czerwony olbrzym, który wchłania i spopiela to, co znajduje się w jego sąsiedztwie. W końcu odrzuca on zewnętrzne warstwy, tracąc do 80% masy. Pozostaje gorące gęste jądro, biały karzeł. Gdyby planeta WD 1856 b znajdowała się w czasie procesu „puchnięcia” gwiazdy na swojej obecnej orbicie, musiałaby zostać przed nią wchłonięta. Jak wynika z obliczeń zespołu Vanderburga, by pozostać bezpieczną, musiałaby znajdować się co najmniej 50-krotnie dalej, niż obecnie.

Od dawna wiemy, że gdy rodzi się biały karzeł, niewielkie odległe obiekty, jak asteroidy czy komety, mogą być przyciągane przez gwiazdę. Zwykle są rozrywane przez jej silną grawitację i tworzą dysk wokół gwiazdy, mówi Siyi Xu z Gemini Observatory na Hawajach. Mieliśmy pewne dane mówiące, że i planety mogą odbywać taką podróż, jednak po raz pierwszy widzimy planetę, która przetrwała ją nietknięta.

Naukowcy nie potrafią na razie wyjaśnić obecności WD 1856 b tak blisko białego karła. Upewnili się za to, że obserwowany przez nich obiekt nie jest brązowym karłem.Obserwacje za pomocą różnych instrumentów wykazały, że nie emituje on własnego promieniowania, zatem najprawdopodobniej jest to duża planeta.

Odkrycie planety blisko białego karła skłoniło też naukowców do przeprowadzenia symulacji dla scenariusza, w którym planetą taka jest skalista i ma wielkość Ziemi. Okazało się, że mogłaby na niej istnieć woda w stanie ciekłym. To zaś oznacza, że skoro planeta jest w stanie przetrwać tworzenie się białego karła i może wokół niego krążyć, to jeśli pojawiłyby się na niej warunki korzystne dla życia, to mogłyby one trwać miliardy la dłużej, niż się obecnie zakłada. Dodatkowe obliczenia wykazały, że Teleskop Kosmiczny Jamesa Webba będzie w stanie wykryć wodę i dwutlenek węgla w atmosferze takiej planety rejestrując zaledwie 5 jej przejść na tle gwiazdy macierzystej, a kombinację gazów mogących wskazywać na istnienie życia wykryje po zaledwie 25 przejściach.


« powrót do artykułu

Share this post


Link to post
Share on other sites

Create an account or sign in to comment

You need to be a member in order to leave a comment

Create an account

Sign up for a new account in our community. It's easy!

Register a new account

Sign in

Already have an account? Sign in here.

Sign In Now
Sign in to follow this  

  • Similar Content

    • By KopalniaWiedzy.pl
      Astronomowie z University of Warwick są współodkrywcami nowej klasy planet – ultragorących Neptunów. Co interesujące, pierwszy przedstawiciel tej klasy został znaleziony został w miejscu, gdzie planety rozmiarów Neptuna rzadko są znajdowane.
      Pierwszy ultragorący Neptun został odkryty w pobliżu gwiazdy LTT 9779. Obiega on ją w ciągu zaledwie 19 godzin. Jak obliczyli naukowcy, temperatura na powierzchni planety wynosi ponad 1700 stopni Celsjusza.
      Przy takiej temperaturze ciężkie pierwiastki jak żelazo mogą być jonizowane w atmosferze. To zaś stwarza unikatową okazję do badania składu chemicznego planet spoza Układu Słonecznego.
      Planeta LTT 9779B ma masę dwukrotnie większą od masy Neptuna, i jest o niego nieco większa. Ma zatem podobną gęstość. Stąd naukowcy wnioskują, że samo jej jądro ma masę 28 mas Ziemi, a jej atmosfera stanowi około 9% masy planety.
      Sam system liczy sobie 2 miliard y lat i ze względu na intensywne promieniowanie z gwiazdy nie należy planeta nie utrzyma swojej atmosfery zbyt długo.
      LTT 9779 to gwiazda podobna do Słońca położona w odległości 260 lat świetlnych od Ziemi. Jest bardzo bogata w metale, w jej atmosferze znajduje się dwukrotnie więcej żelaza niż w atmosferze Słońca. To zaś może wskazywać, że krążąca wokół niej planeta była w przeszłości znacznie większym gazowym olbrzymem, gdyż „lubią one” gwiazdy z dużą ilością żelaza.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Dziwny biały karzeł podróżujący przez Drogę Mleczną może być pozostałością po „częściowej supernowej”, twierdzą autorzy badań opublikowanych niedawno na łamach Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. Gwiazda mknąca przez naszą galaktykę z prędkością 900 000 km/h od lat stanowi zagadkę dla naukowców. Wkrótce po jej odkryciu w 2015 roku zauważono, że ma ona niezwykłą atmosferę.
      Wewnętrzna struktura białych karłów jest zwykle zbudowana z warstw. Jądra tych gwiazd składają się przeważnie z węgla oraz tlenu i są otoczone warstwą helu, a następnie warstwą wodoru. Astronomowie obserwujące białe karły zwykle widzą sam wodór, sam hel lub mieszaninę helu i węgla.
      Tymczasem naukowcy badający białego karła SDSS J1240+6710, znajdującego się 1430 lat świetlnych od Ziemi stwierdzili ze zdumieniem, że jego atmosfera to zadziwiająca mieszanina tlenu, neonu, magnezu i krzemu. Gdy autorzy najnowszych badań, korzystając z Teleskopu Hubble'a, przyjrzeli się gwieździe bliżej, stwierdzili, że w jej atmosferze znajduje się też węgiel, sód i glin. Nigdy wcześniej nie stwierdzono takiego składu atmosfery białego karła. Co więcej SD J1240+6710 jest też wyjątkowo mało masywny. Ma on zaledwie około 40% masy Słońca.
      Gdy odkryliśmy, że ten wyjątkowy biały karzeł ma małą masę i porusza się bardzo szybko, zaczęliśmy się zastanawiać, co się z nim stało w przeszłości, mówi główny autor badań, Boris Gansicke. Uczeni doszli do wniosku, że wszystkie niezwykłe właściwości gwiazdy można wyjaśnić „częściową supernową”.
      Supernowe to najpotężniejsze eksplozje gwiazd. Może do nich dojść, gdy biały karzeł pobierze zbyt wiele masy od towarzyszącej jej gwiazdy. Cała ta dodatkowa masa ściska jądro białego karła, co prowadzi do wzrostu ciśnienia i temperatury. W końcu zostaje zapoczątkowana termonuklearna reakcja łańcuchowa, w wyniku której dochodzi do wybuchu, a ten rozrywa białego karła na strzępy.
      Naukowcy zauważają, że pierwiastki obecne w atmosferze SDSS J1240+6710 mogą pochodzić z początku reakcji termojądrowej. Jednak zastanawiający jest tutaj brak pierwiastków takich jak żelazo, chrom, mangan czy nikiel. Te cięższe pierwiastki powstają z lżejszych. Ich brak sugeruje, że nasz biały karzeł przebył tylko część drogi do stania się supernową. Nie osiągnął temperatury i ciśnienie potrzebnego do wyprodukowania cięższych pierwiastków. To właśnie czyni tego karła wyjątkowym. Rozpoczęła się tam reakcja termojądrowa, ale zatrzymała się ona zanim powstały pierwiastki z grupy żelaza. To był krótki „epizod supernowej”, trwał kilka godzin, stwierdza Gansicke.
      Z badań wynika, że SDSS J1240+6710 był małą gwiazdą w porównaniu do białych karłów, które zamieniają się w supernową. Jako taki mógł co najwyżej skończyć jako słaba supernowa typu Iax.
      Dawniej astronomowie sądzili, że termojądrowa supernowa niszczy białego karła w całości. Jednak w ciągu ostatnich 10-15 lat dowiedzieliśmy się, że możliwe jest powstanie częściowej supernowej, po której pozostaje spalony biały karzeł. Eksplozja nie jest w tym przypadku na tyle silna, by zniszczyć gwiazdę, dodaje uczony.
      Eksplozja taka odrzuciła SDSS J1240+6710 od jej towarzysza, powodując, że przemierza on przestrzeń kosmiczną z prędkością, z jaką krążył wokół towarzyszącej jej gwiazdy. Taki scenariusz wyjaśnia zarówno masę, skład jak i prędkość badanego białego karła.
      Na podstawie masy i temperatury uczeni szacują, że do częściowej supernowej doszło przed około 40 milionami lat. Nie wiemy, jak wyglądał towarzysz SDSS J1240+6710, ale prawdopodobnie był on podobny do badanego karła.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Astronomowie poinformowali o zniknięciu planety wchodzącej w skład niezwykłego układu potrójnego Fomalhaut. Odkryta w 2008 roku planeta Fomalhaut b nagle przestała się pokazywać. Uczeni nie podejrzewają jednak, że spotkał ją ten sam los co platentę Supermana Krypton, która eksplodowała. Proponują znacznie prostsze wyjaśnienie.
      Jedna z hipotez zakłada, że obiekt, który po raz pierwszy sfotografowano w 2004 roku, nie był planetą, a wielką rozszerzającą się chmurą pyłu pochodzącą ze zderzenia dwóch wielkich obiektów w pobliżu gwiazdy. Takie zderzenia są niezwykle rzadkie i mielibyśmy wielkie szczęście, gdybyśmy ja zaobserwowali. Sądzimy, że Hubble przeprowadził właściwe obserwacje we właściwym miejscu, dzięki czemu mogliśmy obserwować tak niezwykłe wydarzanie, stwierdza Andras Gaspar z University of Arizona.
      Obiekt Fomalhaut b został odkryty w 2008 roku na podstawie danych zebranych w roku 2004 i 2006. Przez lata obserwowano go za pomocą Teleskopu Hubble'a. W przeciwieństwie do wielu innych planet pozasłonecznych, Fomalhaut b można było obserwować bezpośrednio. Jednak już od samego początku domniemana planeta stanowiła sporą zagadkę dla specjalistów. W przeciwieństwie bowiem do innych bezpośrednio obserwowanych planet, obiekt ten był niezwykle jasny w świetle widzialnym, ale nie można było wykryć żadnej emisji w podczerwieni, która by z niego pochodziła. Astronomowie stwierdzili wówczas, że niezwykła jasność pochodzi z otaczającej planetę olbrzymiej chmury pyłu.
      Również orbita Fomalhaut b była nietypowa. Nasze badania, w ramach których przeanalizowaliśmy wszystkie archiwalne dane z Hubble'a dotyczące tego obiektu, wskazywały, że ma on pewne cechy, które połączone razem wskazywały, iż taka planeta może nie istnieć, dodaje Gaspar. Gwoździem do trumny dla planety okazały się zdjęcia wykonane przez Hubble'a w 2014 roku. Okazało się, że Fomalhaut b zniknął.
      Naukowcy sądzą, że na krótko przed pierwszymi obserwacjami doszło do do zderzenia dwóch dużych obiektów. Powstała rozszerzająca się chmura pyłu, która składa się z drobinek wielkości 1 mikrometra. Obecnie jest ona niewykrywalna dla Hubble'a. Z obliczeń wynika, że obecnie może być ona większa niż obszar zakreślony orbitą Ziemi wokół Słońca.
      Zdaniem Gaspara, obiekty, które się zderzyły tworząc Fomalhaut b to dwie komety o średnicy około 200 kilometrów każda. Modele obliczeniowe, na podstawie których wysnuł taką hipotezę, wykazały, że zgadza się ona ze wszystkimi charakterystykami Fomalhaut b, od tempa rozszerzania się, po zniknięcie i trajektorię chmury. Z obliczeń wynika też, że do takiego zderzenia dochodzi w systemie Fomalhaut nie częściej niż raz na 200 000 lat.
      Naukowcy już zapowiadają, że w przyszłości mają zamiar wykorzystać Teleskop Kosmiczny Jamesa Webba (JWST) do obserwacji systemu Fomalhaut. Dzięki temu będą w stanie bezpośrednio obrazować wewnętrzne regiony systemu, obserwować pas asteroid w tym systemie oraz poszukać w nim naprawdę istniejących planet.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Najbliższa Słońcu gwiazda, Proxima Centauri, posiada prawdopodobnie nie jedną, a dwie planety. Druga z nich, Proxima c, jest co najmniej 6-krotnie bardziej masywna od Ziemi i obiega gwiazdę w ciągu 5,2 ziemskiego roku. Odkrycie wymaga jeszcze potwierdzenia, ale wszystko wskazuje na to, Proxima b, którą odkryto przed 4 laty, nie jest samotna.
      Specjaliści uważają, że odkrycie Proximy c pozwoli im lepiej zrozumieć, w jaki sposób wokół gwiazd o niewielkiej masie formują się planety o niewielkiej masie, szczególnie takie, które zaczynają swoje istnienie poza zewnętrznymi granicami ekosfery.
      Proxima Centauri to gwiazda najbliższa Słońcu. Znajduje się od nas w odległości zaledwie 4,2 roku świetlnego. Od dawna przyciąga wyobraźnię, gdyż jeśli kiedykolwiek ludzkość wyśle pojazd w kierunku innej gwiazdy, będzie to najprawdopodobniej właśnie Proxima Centauri. Już zresztą pojawiły się informacje, że NASA rozpoczęła planowanie takiej misji.
      Proxima Centauri jako cel międzygwiezdnej misji kosmicznej jest też o tyle pociągająca, że pierwsza z jej odkrytych planet, Proxima b, znajduje się w ekosferze gwiazdy, zatem może na niej istnieć woda w stanie ciekłym. Teraz układ stał się jeszcze bardziej interesujący ze względu na możliwe istnienie Proximy c. Utworzenie się superZiemi daleko poza ekosferą to poważne wyzwanie dla modeli tworzenia się planet, zgodnie z którymi granica ekosfery to optymalne miejsce tworzenia się superZiem. Istnienie Proximy c będzie wymagało poprawienia modeli lub też uznania, że dysk protoplanetarny wokół Proximy Centauri był znacznie cieplejszy niż się zwykle sądzi.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS) odkrył swoją pierwszą planetę wielkości Ziemi znajdującą się w ekosferze gwiazdy. Istnienie TOI 700 d została potwierdzona za pomocą Teleskopu Kosmicznego Spitzera.
      TOI 700 do jedna z niewielu znanych nam planet, która znajduje się w ekosferze swojej gwiazdy i jest wielkości Ziemi. "TESS został zaprojektowany i wystrzelony z myślą o poszukiwaniach planet wielkości Ziemi krążących woków pobliskich gwiazd. Planety towarzyszące niedalekim gwiazdom są łatwiejsze do odnalezienia. Odkrycie TOI 700 d to znaczące osiągnięcie dla TESS. Potwierdzenie wielkości planety i jej obecności w ekosferze to z kolei osiągnięcie Spitzera, teleskopu, którego misja ma się zakończyć 30 stycznia bieżącego roku", mówi Paul Hertz, dyrektor wydziału astrofizyki w kwaterze głównej NASA w Waszyngtonie.
      TESS monitoruje przez 27 dni wybrany sektory nieboskłonu. Poszukuje zmian jasności gwiazd, które mogą świadczyć o przechodzeniu planet na ich tle. TOI 700 to niewielka chłodna gwiazda typu M położona w odległości około 100 lat świetlnych w południowej części Gwiazdozbioru Złotej Ryby. Ma o 60% mniejszą masę od Słońca, a jej powierzchnia jest dwukrotnie chłodniejsza. Gwiazdę widać na 11 z 13 sektorów obserwowanych przez TESS w pierwszym roku misji. Dzięki tak długiemu czasowi obserwacji udało się zauważyć trzy planety przechodzące na jej tle.
      Początkowo gwiazda TOI 700 została zakwalifikowana jako bardziej podobna do Słońca, przez co jej planety wydawały się gorętsze i większe niż w rzeczywistości. Gdy dokonano korekt okazało się, że najbardziej zewnętrzna z planet jest wielkości Ziemi i znajduje się ekosferze. Co więcej, przez 11 miesięcy obserwacji nie zaobserwowano na gwieździe żadnych rozbłysków, co zwiększa szanse, że TOI 700 d ma stabilną atmosferę i warunki odpowiednie do życia.
      Najbardziej wewnętrzna planeta układu, TOI 700 b jest niemal dokładnie wielkości Ziemi, prawdopodobnie jest skalista i okrąża swoją gwiazdę w ciągu 10 dni. Kolejna z planet – TOI 700 c – ma średnicę 2,6 razy większą od średnicy Ziemi, jest prawdopodobniej gazowa, a jej czas obiegu wokół gwiazdy wynosi 16 dni. Znajdująca się w ekosferze TOI 700 d jest o 20% większa od naszej planety, obiega gwiazdę w ciągu 37 dni i otrzymuje z niej 86% energii jaką Ziemia otrzymuje od Słońca.
      Wszystkie planety prawdopodobnie charakteryzuje obrót synchroniczny, co oznacza, że jedna ich strona jest zawsze wystawiona w kierunku gwiazdy.
      Jako, że gwiazda TOI 700 jest jasna, znajduje się w pobliżu i nie zauważono na niej rozbłysków, jest ona bardzo dobrym celem kolejnych badań, pozwalających na precyzyjne pomiary masy. W niedalekiej zaś przyszłości powinno być możliwe zbadanie, czy planety mają atmosfery i jaki jest ich skład.

      « powrót do artykułu
×
×
  • Create New...