Der Stern ist ein weißer Zwerg, ein kühler, toter, dichter Stern wie unsere Sonne in ungefähr 6 Milliarden Jahren. Das aus Schwermetallen bestehende Planetenfragment überlebte eine systemweite Katastrophe, die auf den Tod des Sterns folgte.
Das Konzept des Künstlers eines Planetenfragments, das den Stern SDSS umkreist, J122859.93 + 104032.9, wobei ein Stück Gas zurückbleibt. Bild über die University of Warwick / Mark Garlick.
Astronomen von der Universität Warwick in Coventry, England, sagten am 4. April 2019, dass sie entdeckt wurden
Ein relativ großes Fragment eines ehemaligen Planeten, das in einer Trümmerscheibe um einen toten Stern kreist. Der Stern ist ein weißer Zwerg und befindet sich 410 Lichtjahre entfernt. Der Weiße Zwerg hätte sein Sonnensystem in einer systemweiten Katastrophe zerstören müssen, die auf seinen Tod folgte. Es wird jedoch angenommen, dass das neu entdeckte Planetenfragment reich an Schwermetallen - Eisen und Nickel - ist, was ihm geholfen hat, die Zerstörung zu überstehen. Die Astronomen sagten, das Fragment umkreist den Weißen Zwerg:
… Näher, als wir erwarten würden, dass noch etwas am Leben ist.
Sie sagten auch, dass das Planetenfragment einen "kometenähnlichen" Gasschwanz hat, der einen Ring innerhalb der Trümmerscheibe bildet. Und sie sagten, dieses System biete uns einen Hinweis auf die Zukunft unseres eigenen Sonnensystems in 6 Milliarden Jahren. Die Entdeckung wurde im Fachjournal veröffentlicht Wissenschaft Diese Erklärung der Astronomen erklärte:
Das eisen- und nickelreiche Planetesimal überlebte eine systemweite Katastrophe, die auf den Tod seines Wirtssterns SDSS J122859.93 + 104032.9 folgte. Man glaubt, dass er einst Teil eines größeren Planeten war, und sein Überleben ist umso erstaunlicher, als er näher an seinem Stern kreist als bisher für möglich gehalten und ihn alle zwei Stunden umkreist.
Dies ist das zweite Mal, dass Astronomen ein festes Planetesimal in einer engen Umlaufbahn um einen weißen Zwerg finden. Es ist das erste Mal, dass Wissenschaftler Spektroskopie für diese Art der Entdeckung einsetzen. Diese Astronomen benutzten das Gran Telescopio Canarias auf La Palma auf der spanischen Kanarischen Insel. Sie untersuchten:
… Die Trümmerscheibe, die den Weißen Zwerg umkreist und durch die Zerstörung von Felskörpern entsteht, die aus Elementen wie Eisen, Magnesium, Silizium und Sauerstoff bestehen - den vier Schlüsselbausteinen der Erde und den meisten Felskörpern. Innerhalb dieser Scheibe entdeckten sie einen Gasring, der aus einem festen Körper strömte, wie der Schwanz eines Kometen. Dieses Gas könnte entweder vom Körper selbst oder durch Verdampfen von Staub erzeugt werden, wenn dieser mit kleinen Ablagerungen in der Scheibe kollidiert.
Die Astronomen schätzen, dass dieser Körper mindestens einen Kilometer groß sein muss, aber einen Durchmesser von einigen hundert Kilometern haben könnte, vergleichbar mit den größten in unserem Sonnensystem bekannten Asteroiden.
Lebenszyklus unserer Sonne über ScienceLearningHub in Neuseeland.
Nach den Theorien der Astronomen wird unsere Sonne zu einem weißen Zwerg, wenn sie den gesamten thermonuklearen Brennstoff (insbesondere die leichten Elemente Wasserstoff und Helium) verbrannt hat, der sie nun zum Leuchten bringt. Wenn dies geschieht, wird erwartet, dass unsere Sonne ihre äußeren Schichten verliert, sagten diese Astronomen und hinterließen einen weißen Zwerg:
… Ein dichter Kern, der sich mit der Zeit langsam abkühlt. Dieser besondere Stern ist so dramatisch geschrumpft, dass die Planetesimal-Umlaufbahn innerhalb des ursprünglichen Sonnenradius liegt. Es gibt Hinweise darauf, dass es einst Teil eines größeren Körpers in seinem Sonnensystem war und wahrscheinlich ein Planet war, der auseinandergerissen wurde, als der Stern seinen Abkühlungsprozess begann.
Der leitende Autor Christopher Manser, ein wissenschaftlicher Mitarbeiter am Institut für Physik, sagte in der Erklärung:
Der Stern hätte ursprünglich zwei Sonnenmassen gehabt, aber jetzt macht der Weiße Zwerg nur noch 70 Prozent der Masse unserer Sonne aus. Es ist auch sehr klein - ungefähr so groß wie die Erde - und das macht den Stern und im Allgemeinen alle weißen Zwerge extrem dicht.
Die Schwerkraft des Weißen Zwergs ist so stark - ungefähr 100.000 Mal so hoch wie die der Erde -, dass ein typischer Asteroid durch die Gravitationskräfte auseinandergerissen wird, wenn er sich dem Weißen Zwerg zu nahe kommt.
Der Co-Autor Boris Gaensicke, ebenfalls von der University of Warwick, fügte hinzu:
Das Planetesimal, das wir entdeckt haben, befindet sich tief in der Gravitationsquelle des Weißen Zwergs, viel näher, als wir erwarten würden, dass noch etwas Lebendiges gefunden wird. Dies ist nur möglich, weil es sehr dicht sein muss und / oder sehr wahrscheinlich eine innere Festigkeit hat, die es zusammenhält. Daher schlagen wir vor, dass es sich größtenteils aus Eisen und Nickel zusammensetzt.
Wenn es reines Eisen wäre, könnte es überleben, wo es jetzt lebt, aber es könnte auch ein Körper sein, der reich an Eisen ist, aber mit innerer Kraft, um es zusammenzuhalten, was damit übereinstimmt, dass die Planetesimalzahl ein ziemlich massives Fragment eines Planetenkerns ist. Wenn das stimmt, hatte der ursprüngliche Körper einen Durchmesser von mindestens Hunderten von Kilometern, da sich die Planeten erst zu diesem Zeitpunkt zu differenzieren beginnen - wie Öl auf Wasser - und schwerere Elemente zu einem metallischen Kern absinken.
Die Entdeckung bietet einen Einblick in die Zukunft unseres eigenen Sonnensystems. Manser sagte:
Mit zunehmendem Alter der Sterne wachsen sie zu roten Riesen heran, die einen Großteil des inneren Teils ihres Planetensystems „ausräumen“. In unserem Sonnensystem wird sich die Sonne bis zu dem Punkt ausdehnen, an dem sich die Erde gerade befindet, und Erde, Merkur und Venus auslöschen. Mars und darüber hinaus werden überleben und sich weiter hinausbewegen.
Der allgemeine Konsens ist, dass unser Sonnensystem in 5 bis 6 Milliarden Jahren ein weißer Zwerg anstelle der Sonne sein wird, die von Mars, Jupiter, Saturn, den äußeren Planeten sowie Asteroiden und Kometen umkreist wird. Gravitationswechselwirkungen treten wahrscheinlich in solchen Überresten von Planetensystemen auf, was bedeutet, dass die größeren Planeten die kleineren Körper leicht auf eine Umlaufbahn bringen können, die sie in die Nähe des Weißen Zwergs bringt, wo sie durch seine enorme Schwerkraft zerkleinert werden.
Vor einigen Monaten fanden Astronomen der University of Warwick auch den ersten direkten Beweis dafür, dass sich weiße Zwergsterne zu Kristallen verfestigten. Illustration eines weißen Zwergs über Mark Garlick / University of Warwick.
Fazit: Astronomen haben ein Schwermetall-Planetenfragment identifiziert, das den weißen Zwergstern SDSS J122859.93 + 104032.9 umkreist. Das System kann uns einen Einblick geben, wie unser Sonnensystem in 6 Milliarden Jahren aussehen wird.