Unikalny ślad na gwieździe WD 0816-310 wskazuje, że pochłonęła ona swoje otoczenie

Gdy gwiazda osiąga koniec swojego życia, może pochłaniać otaczające ją planety i asteroidy, które narodziły się wraz z nią. Astronomowie po raz pierwszy znaleźli unikalną sygnaturę tego procesu – „bliznę” odciśniętą na powierzchni białego karła WD 0816-310.

„Powszechnie wiadomo, że niektóre białe karły – powoli stygnące pozostałości po gwiazdach takich jak Słońce – pod koniec swojego życia pochłaniają fragmenty swoich układów planetarnych. Teraz odkryliśmy, że pole magnetyczne gwiazdy odgrywa kluczową rolę w tym procesie, powodując powstanie blizny na powierzchni białego karła” – mówi Stefano Bagnulo, astronom z Armagh Observatory and Planetarium w Irlandii Północnej w Wielkiej Brytanii i główny autor badania.

Blizna, którą zaobserwowali astronomowie za pomocą Bardzo Dużego Teleskopu Europejskiego Obserwatorium Południowego (ESO’s VLT) w Chile, to koncentracja metali odciśnięta na powierzchni białego karła WD 0816-310, pozostałości wielkości Ziemi na gwieździe nieco większej od Słońca.

„Wykazaliśmy, że metale te pochodzą z fragmentu planety tak dużego lub prawdopodobnie większego niż Vesta, która ma około 500 kilometrów średnicy i jest drugą co do wielkości asteroidą w Układzie Słonecznym” – tłumaczy Jay Farihi, profesor University College London w Wielkiej Brytanii i współautor badania.

Zdaniem astronomów, obserwacje dostarczyły również wskazówek na temat tego, w jaki sposób gwiazda uzyskała metalową bliznę. Badacze zauważyli, że siła wykrywania metali zmieniała się wraz z obrotem gwiazdy, co sugeruje, że metale są skoncentrowane na określonym obszarze na powierzchni białego karła, a nie rozłożone na nim. Badanie zostało opublikowane w czasopiśmie The Astrophysical Journal Letters.

Naukowcy odkryli, że zmiany te były zsynchronizowane ze zmianami pola magnetycznego białego karła, co wskazuje, że ta metalowa blizna znajduje się na jednym z jego biegunów magnetycznych. Zdaniem badaczy te wskazówki wskazują, że pole magnetyczne skierowało metale na gwiazdę, tworząc bliznę. Wcześniej zaobserwowano wiele białych karłów zanieczyszczonych metalami rozrzuconymi po powierzchni gwiazd. Wiadomo, że pochodzą one z rozbitych planet lub asteroid, które zbliżyły się zbyt blisko gwiazdy, podążając po orbitach podobnych do orbit komet w naszym Układzie Słonecznym.

Jednak w przypadku WD 0816-310 astronomowie są przekonani, że odparowany materiał został zjonizowany i skierowany na bieguny magnetyczne przez pole magnetyczne białego karła. Proces ten przypomina powstawanie zorzy polarnej na Ziemi i Jowiszu.

„Materiał nie był równomiernie wymieszany na powierzchni gwiazdy, jak przewidywała teoria. Zamiast tego blizna jest skoncentrowaną plamą materiału planetarnego, utrzymywaną w miejscu przez to samo pole magnetyczne, które kierowało spadającymi fragmentami” – mówi współautor badania John Landstreet, profesor na Western University w Kanadzie.

„ESO posiada unikalną kombinację możliwości potrzebnych do obserwacji słabych obiektów, takich jak białe karły i czułego pomiaru gwiezdnych pól magnetycznych” – dodaje Bagnulo.

Dzięki tego typu obserwacjom, astronomowie mogą badać skład egzoplanet. To wyjątkowe badanie pokazuje również, w jaki sposób układy planetarne mogą pozostać dynamicznie aktywne, nawet po „śmierci”.

Emil Gołoś