Οι αστρονόμοι είδαν επιτέλους τα υπολείμματα ενός νεκρού πλανήτη καθώς πέφτει στην επιφάνεια ενός νεκρού άστρου – και με αυτόν τον τρόπο, επιβεβαίωσαν εικασίες δεκαετιών σχετικά με το τι συμβαίνει στα ηλιακά συστήματα που φτάνουν στο τέλος της ζωής τους.
Αυτές οι εκρηκτικές παρατηρήσεις — που έγιναν με το Παρατηρητήριο ακτίνων Χ Chandra της NASA — παρέχουν μια προεπισκόπηση του βίαιου μέλλοντος που μπορεί να περιμένει τη Γη και τον ήλιο της σε δισεκατομμύρια χρόνια από τώρα, έγραψαν οι συγγραφείς σε μια μελέτη που δημοσιεύτηκε στις 9 Φεβρουαρίου στο περιοδικό Nature.
«Αυτή η ανίχνευση παρέχει την πρώτη άμεση απόδειξη ότι οι πλανήτες που ονομάζονται “λευκοί νάνοι” συσσωρεύουν επί του παρόντος τα υπολείμματα των παλαιών πλανητικών συστημάτων», δήλωσε ο επικεφαλής συγγραφέας της μελέτης Tim Cunningham, μεταδιδακτορικός συνεργάτης στο Πανεπιστήμιο του Warwick στο Ηνωμένο Βασίλειο. «Η διερεύνηση της προσαύξησης με αυτόν τον τρόπο… [προσφέρει] μια ματιά στην πιθανή μοίρα των χιλιάδων γνωστών εξωπλανητικών συστημάτων, συμπεριλαμβανομένου του δικού μας ηλιακού συστήματος».
Ο βίαιος θάνατος ενός ήλιου
Περίπου το 97% όλων των άστρων στον Γαλαξία θα τελειώσουν τη ζωή τους ως «λευκοί νάνοι» – συρρικνωμένοι, κρυστάλλινοι πυρήνες αστεριών που συσσωρεύονται περίπου με μάζα αξίας ενός ήλιου σε μια σφαίρα όχι μεγαλύτερη από τη Γη.
Η μετάβαση από ένα φωτεινό, φλεγόμενο αστέρι σε ένα πυκνό, λευκό πτώμα κάθε άλλο παρά ειρηνική είναι. Αφού ένα παλιό αστέρι καίει και το τελευταίο του καύσιμο, πέφτει σε έναν κόκκινο γίγαντα, συντρίβοντας όλους τους πλανήτες του εσωτερικού ηλιακού συστήματος που δεν έχουν την τύχη να είναι κοντά. Αμέσως μετά, το αστέρι ρίχνει τα εξωτερικά του στρώματα σε μια τεράστια έκρηξη θερμού αερίου που σαρώνει όλο το ηλιακό σύστημα. Στο κέντρο αυτού του χάους, γεννιέται ένας λευκός νάνος.
Οι επιστήμονες υποψιάζονται ότι οι πλανήτες, ή ό,τι έχει απομείνει από αυτούς, μπορούν να συνεχίσουν να περιφέρονται γύρω από έναν λευκό νάνο σε ένα σκονισμένο οικόπεδο που ονομάζεται δίσκος συντριμμιών. Μερικές φορές, αυτά τα πλανητικά υπολείμματα μπορούν ακόμη και να εισέλθουν σε σπειροειδή στην επιφάνεια του νεκρού άστρου και να γίνουν μέρος του νάνου. Προηγούμενες μελέτες που εξέταζαν τη στοιχειακή σύνθεση των κοντινών λευκών νάνων βρήκαν ίχνη βαρέων μετάλλων όπως ο σίδηρος και το μαγνήσιο αναμεμειγμένα στις ατμόσφαιρες των νεκρών άστρων, υποδηλώνοντας την παρουσία καταβροχθισμένων βραχωδών πλανητών.
Αυτές οι προηγούμενες μελέτες βασίζονται σε μια τεχνική που ονομάζεται φασματοσκοπία – ουσιαστικά, ένας τρόπος μελέτης των μηκών κύματος του φωτός που εκπέμπεται από ένα αντικείμενο για να καταλάβουμε από τι αποτελείται αυτό το αντικείμενο. Ως εκ τούτου, οποιαδήποτε απόδειξη νεκρών αστεριών που καταβροχθίζουν νεκρούς πλανήτες ήταν έμμεσα – μέχρι τώρα.
Πώς λειτούργησε ο «λευκός νάνος» G29-38
Χρησιμοποιώντας το τηλεσκόπιο ακτίνων Χ Chandra, οι συγγραφείς της νέας μελέτης εστίασαν σε έναν κοντινό λευκό νάνο που ονομάζεται G29-38, που βρίσκεται περίπου 45 έτη φωτός μακριά στον αστερισμό των Ιχθύων και είναι γνωστό ότι έχει μια ατμόσφαιρα μολυσμένη με μέταλλα. Με τον Chandra, οι ερευνητές απομόνωσαν το G29-38 στο οπτικό τους πεδίο και παρακολούθησαν για σημάδια εκρήξεων υψηλής ενέργειας που προέρχονταν από την επιφάνεια του νάνου, υποδηλώνοντας ότι είχε συμβεί κάποιο είδος πρόσκρουσης.
Σίγουρα, η ομάδα εντόπισε επιτυχώς εκπομπές ακτίνων Χ που προέρχονταν από τον λευκό νάνο. Από τη φωτεινότητα των εκρήξεων, η ομάδα μέτρησε τη θερμότητα των εκρήξεων. Διαπίστωσαν ότι το πλάσμα στην επιφάνεια του άστρου είχε θερμανθεί σε περισσότερους από 1 εκατομμύριο βαθμούς Κελσίου, κάτι που ευθυγραμμίζεται τέλεια με μοντέλα πλανητικών σωμάτων που συντρίβονται σε λευκούς νάνους, είπαν οι ερευνητές.
Σύμφωνα με τους συγγραφείς, αυτές οι παρατηρήσεις προσφέρουν την πρώτη άμεση απόδειξη ότι οι λευκοί νάνοι απορροφούν και καταβροχθίζουν τα βραχώδη υπολείμματα των πλανητών που κάποτε περιφέρονταν γύρω τους. Οι λάμψεις ακτίνων Χ εμφανίστηκαν δισεκατομμύρια χρόνια μετά το σχηματισμό του πλανητικού συστήματος του G29–38, υποδηλώνοντας ότι μια παρόμοια μοίρα θα μπορούσε να περιμένει τη Γη όταν ο ήλιος μας αρχίσει την αναπόφευκτη τελική του πράξη σε αρκετά δισεκατομμύρια χρόνια από τώρα.
