Astronomii au descoperit o planetă rară, de a doua generație, care orbitează în jurul rămășițelor unei stele moarte – o pitică albă încă fierbinte – din care s-a format, conform unui studiu publicat luni, 5 octombrie, în revista Nature Astronomy.
Deși oamenii de știință au bănuit de multă vreme că planete ‘renăscute’ ar putea orbita în jurul unor rămășițe stelare mai masive, numite stele neutronice, aceasta este prima dată când astronomii descoperă o planetă de a doua generație orbitând o pitică albă. Descoperirea este importantă pentru înțelegerea viitorului sistemului nostru solar, întrucât Soarele va lăsa în urmă o pitică albă atunci când va muri, peste aproximativ 6 miliarde de ani.
Astronomii care au realizat această descoperire susțin că a fost vorba de o surpriză totală. ‘Planetele de a doua generație sunt lumi care se formează din materialul expulzat de o stea în timpul morții sale. Sunt extrem de rare, iar descoperirea uneia pe orbita unei pitice albe a fost complet neașteptată’, a declarat Jamie Williams, membru al echipei de la Universitatea din Warwick, într-un comunicat transmis către Space.com. ‘Este ca și cum ai găsi o planetă care a renăscut chiar din cenușa stelei pe care o orbita cândva’.
Piticele albe iau naștere atunci când stelele de dimensiuni comparabile cu cele ale Soarelui își epuizează hidrogenul din nucleu – combustibilul necesar pentru fuziunea nucleară și producerea heliului. Încetarea acestui proces nuclear pune capăt și presiunii orientate spre exterior care împiedică stelele să se prăbușească sub acțiunea propriei gravitații.
Pe măsură ce nucleele acestor stele moarte se prăbușesc, straturile exterioare – unde fuziunea nucleară continuă – se dilată, marcând începutul unei faze efemere de gigantă roșie. Când Soarele nostru va trece prin acest proces, se va dilata până la orbita planetei Marte, înghițind planetele interioare, inclusiv Pământul.
Aceste straturi exterioare dilatate continuă să se extindă până când formează un disc de materie la mare distanță de stea, numit disc protoplanetar, lăsând în urmă un ‘tăciune’ cosmic sub forma unei pitice albe fierbinți.
Pitica albă aflată în centrul acestui studiu este HS 0209+0832, situată la aproximativ 790 de ani-lumină de Pământ. Atmosfera acestei rămășițe stelare conține niveluri neobișnuit de ridicate de zinc, cupru și, în mod remarcabil, niobiu, cu concentrații de aproximativ 1.000 de ori mai mari decât cele întâlnite la Soare. Acest lucru a dezvăluit echipei un detaliu remarcabil despre planeta pe care această pitică albă a început să o ‘devoreze’.
‘Această distribuție a elementelor este un indiciu clar al ‘procesului s’ (s-process), o reacție nucleară care generează elemente grele în interiorul stelelor muribunde, în faza lor de gigantă roșie’, a explicat Nicholas Stone, de la Departamentul de Astronomie al Universității Wisconsin-Madison. ‘Este o semnătură chimică pe care nicio planetă obișnuită, de primă generație, nu ar trebui să o poarte. Aceste lucru ne-a indicat că noua planetă este cu totul diferită’.
Echipa consideră că această semnătură chimică unică indică faptul că pitica albă extrage materie de la o planetă formată în discul protoplanetar alcătuit din materialul expulzat de steaua muribundă în timpul fazei sale de gigantă roșie.
‘Formarea unui disc protoplanetar în acest context nu este un lucru simplu, ceea ce explică de ce astfel de planete sunt atât de rare. O stea unică, izolată, moare și își pierde masa într-o manieră aproximativ simetrică’, a adăugat Williams. ‘Pentru a forma discul de materie necesar nașterii unei planete, steaua HS 0209+0832 a avut probabil nevoie de o stea companion care să atragă materialul expulzat înapoi pe orbită, împiedicându-l să se disperseze în spațiu’.
Echipa a continuat să studieze această planetă de ‘a doua generație’ cu ajutorul sondei spațiale TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite) a NASA, concepută pentru a căuta exoplanete dincolo de Sistemul Solar prin observarea scăderilor de luminozitate pe care acestea le provoacă atunci când traversează discul stelelor-mamă.
Scăderea intensității luminoase a stelei HS 0209+0832 a indicat faptul că această lume ‘Phoenix’ are o perioadă orbitală de aproximativ 4,4 zile terestre și este un gigant gazos de dimensiuni comparabile cu cele ale planetei Jupiter. Radiația stelară la care este expusă planeta, din cauza proximității față de pitica albă, îi va spulbera treptat atmosfera. Iar interacțiunea acestei radiații cu pitica albă generează semnătura chimică unică observată de echipă.
Această semnătură chimică ar putea reprezenta o cale de urmat pentru a ajuta astronomii să identifice mai multe astfel de planete ‘renăscute’. ‘Ceea ce este remarcabil la planeta din jurul stelei HS 0209+0832 este faptul că aceasta nu provine din altă parte și nici nu este un vestigiu de la nașterea sistemului stelar. Ea pare să fi fost formată chiar din materia pe care steaua sa a expulzat-o în timp ce murea. Într-un anumit sens, acest sistem a dat naștere unei lumi noi folosind rămășițele celei vechi’, a declarat Boris Gansicke, membru al echipei și cercetător la Universitatea din Warwick.
