تم القبض على النجم الميت وهو يمزق نظام الكواكب بعنف

تم التعرف على كل من الجثث الصخرية والجليدية في الحطام على سطح قزم أبيض

“اخراج موتاكم!” الاصطدامات في الهواء في الفيلم الكلاسيكي “Monty Python and the Holy Grail” هي متعة مساوية لما يجري حوله[{” attribute=””>white dwarf star in a nearby planetary system. The dead star is “ringing” its own bell, calling out to the “dead” to collect at its footsteps. The white dwarf is all that remains after a Sun-like star has exhausted its nuclear fuel and expelled most of its outer material – decimating objects in the planetary system that orbit it. What’s left is a band of players with unpredictable orbits that – despite protests that they “aren’t dead yet!” – will ultimately be captured by the central star.

How do we know? The bodies consumed by the star leave telltale “fingerprints” – caught by the Hubble Space Telescope and other NASA observatories – on its surface. The spectral evidence shows that the white dwarf is siphoning off both rocky-metallic and icy material – debris from both its system’s inner and outer reaches. Uncovering evidence of icy bodies is intriguing, since it implies that a “water reservoir” might be common on the edges of planetary systems, improving the chances for the emergence of life as we know it.

https://www.youtube.com/watch؟v=1Xp3gS_MCLc
أدى موت نجم إلى زعزعة استقرار نظامه الكوكبي بشكل عنيف لدرجة أن النجم الميت ، المعروف باسم القزم الأبيض ، يطرد الحطام من الأجزاء الداخلية والخارجية للنظام. هذه هي المرة الأولى التي يلاحظ فيها علماء الفلك نجمًا قزمًا أبيض يستهلك كلاً من المواد الخام للكوكب والمعدن الصخري والجليد. تعد بيانات الأرشيف من تلسكوب هابل الفضائي التابع لناسا ومختبرات ناسا الأخرى ضرورية في الكشف عن هذه العصابية الكونية. تساعد النتائج في تفسير الطبيعة العنيفة لأنظمة الكواكب المتطورة وإخبار علماء الفلك بتركيب الأنظمة الناشئة. الائتمان: مركز جودارد للطيران الفضائي التابع لناسا ؛ المنتج الرئيسي: بول موريس

نظام الكواكب المأسورة بالنجم الميت

أدى موت نجم إلى زعزعة استقرار نظامه الكوكبي بشكل عنيف لدرجة أن النجم الميت ، المعروف باسم القزم الأبيض ، يطرد الحطام من الأجزاء الداخلية والخارجية للنظام. هذه هي المرة الأولى التي يلاحظ فيها علماء الفلك نجمًا قزمًا أبيض يستهلك كلاً من المواد الخام للكوكب والمعدن الصخري والجليد.

تعد بيانات الأرشيف من تلسكوب هابل الفضائي التابع لناسا ومختبرات ناسا الأخرى ضرورية في الكشف عن هذه العصابية الكونية. تساعد النتائج في تفسير الطبيعة العنيفة لأنظمة الكواكب المتطورة وإخبار علماء الفلك بتركيب الأنظمة الناشئة.

تستند النتائج إلى تحليل الغلاف الجوي الذي التقطه النجم القزم الأبيض القريب G238-44. القزم الأبيض هو نجم مثل شمسنا يبقى بعد أن يزيل طبقاته الخارجية ويتوقف عن حرق الوقود من خلال الاندماج النووي. قال تيد جونسون ، باحث بارز وخريج حديث من جامعة كاليفورنيا ، لوس أنجلوس (UCLA): “لم نشهد قط هذين النوعين من المواد يندمجان في قزم أبيض في نفس الوقت”. “من خلال دراسة هذه الأقزام البيضاء ، نأمل في الحصول على فهم أفضل لأنظمة الكواكب التي لا تزال موجودة.”

يشير هذا الرسم البياني لنظام الكواكب G238-44 إلى تدميره. النجم القزم الأبيض الصغير هو مركز الحدث. كان قرص التراكم الخافت للغاية مكوّنًا من شظايا جثث محطمة سقطت على القزم الأبيض. تشكل الكويكبات والأجسام الكوكبية المتبقية خزانات للمادة حول النجم. ربما لا تزال الكواكب الغازية العملاقة الكبيرة في النظام. إن حزام الأجسام الجليدية مثل المذنبات بعيد جدًا لدرجة أنه يتغذى في النهاية على النجم الميت. الائتمان: ناسا ووكالة الفضاء الأوروبية وجوزيف أولمستيد (STScI)

هذه النتائج مثيرة للاهتمام أيضًا لأن الأجسام الصغيرة الجليدية على الكواكب الجافة والصخرية في نظامنا الشمسي لها الفضل في الاصطدام و “الري”. يُعتقد أن المذنبات والكويكبات قد زودت الأرض بالمياه منذ مليارات السنين ، وهو ما أدى ، على حد علمنا ، إلى تهيئة الظروف اللازمة للحياة. وقال جونسون إن الأجسام التجميلية للجثث التي تم العثور عليها تمطر على القزم الأبيض تشير إلى أن خزانات الجليد قد تكون شائعة بين أنظمة الكواكب.

قال بنجامين زوكرمان ، أستاذ وأستاذ مشارك في جامعة كاليفورنيا: “على حد علمنا ، تتطلب الحياة كوكبًا صخريًا مغطى بالعناصر المختلفة مثل الكربون والنيتروجين والأكسجين”. “يبدو أن وفرة العناصر التي نراها في هذا القزم الأبيض تتطلب كلاً من الصخور والجسم الأم الخصب المضطرب – المثال الأول الذي وجدناه في دراسات مئات الأقزام البيضاء.”

هدم ديربي

تصف نظريات تطور نظام الكواكب الانتقال بين نجم أحمر عملاق وقزم أبيض بأنه عملية فوضوية. يفقد النجم طبقاته الخارجية بسرعة وتتغير مدارات كواكبه بشكل كبير. الأجسام الصغيرة ، مثل الكويكبات والكواكب القزمة ، يمكن أن تتحرك بالقرب من الكواكب العملاقة وتسقط باتجاه النجم. تؤكد هذه الدراسة المدى الحقيقي لهذه المرحلة الفوضوية العنيفة ، حيث تبين أنه خلال 100 مليون سنة من طور القزم الأبيض ، كان النجم قادرًا على التقاط واستهلاك الأشياء في وقت واحد من مناطق مثل حزام الكويكبات وحزام خيبر.

لن تكون الكتلة الكلية التي تم حسابها أخيرًا بواسطة القزم الأبيض في هذه الدراسة أكبر من كتلة الكويكب أو القمر الصغير. على الرغم من أن توازن مادتين على الأقل يستهلكهما القزم الأبيض لم يتم قياسه بشكل مباشر ، إلا أن إحداهما قد تكون معدنية شبيهة بالمعدن والأخرى جسم جليدي مماثل لتلك الموجودة على حافة نظامنا الشمسي في حزام خيبر. .

على الرغم من أن علماء الفلك قد أدرجوا أكثر من 5000 كوكب خارج المجموعة الشمسية ، فإن الأرض هي الكوكب الوحيد الذي يعرف بشكل مباشر عن زخرفته الداخلية. يقسم أكل لحوم البشر القزم الأبيض الكواكب بشكل فردي ، مما يمنحها فرصة فريدة لمعرفة ما هي مكونة عندما تشكلت لأول مرة حول النجم.

قامت المجموعة بقياس وجود عناصر أخرى مثل النيتروجين والأكسجين والمغنيسيوم والسيليكون والحديد. يعد اكتشاف كميات كبيرة جدًا من الحديد دليلاً على وجود مراكز معدنية للكواكب الشبيهة بالأرض.[{” attribute=””>Venus, Mars, and Mercury. Unexpectedly high nitrogen abundances led them to conclude the presence of icy bodies. “The best fit for our data was a nearly two-to-one mix of Mercury-like material and comet-like material, which is made up of ice and dust,” Johnson said. “Iron metal and nitrogen ice each suggest wildly different conditions of planetary formation. There is no known solar system object with so much of both.”

Death of a Planetary System

When a star like our Sun expands into a bloated red giant late in its life, it will shed mass by puffing off its outer layers. One consequence of this can be the gravitational scattering of small objects like asteroids, comets, and moons by any remaining large planets. Like pinballs in an arcade game, the surviving objects can be thrown into highly eccentric orbits.

“After the red giant phase, the white dwarf star that remains is compact – no larger than Earth. The wayward planets end up getting very close to the star and experience powerful tidal forces that tear them apart, creating a gaseous and dusty disk that eventually falls onto the white dwarf’s surface,” Johnson explained.

The researchers are looking at the ultimate scenario for the Sun’s evolution, 5 billion years from now. Earth might be completely vaporized along with the inner planets. But the orbits of many of the asteroids in the main asteroid belt will be gravitationally perturbed by Jupiter and will eventually fall onto the white dwarf that the remnant Sun will become.

For over two years, the research group at UCLA, the University of California, San Diego, and the Kiel University in Germany, has worked to unravel this mystery by analyzing the elements detected on the white dwarf star cataloged as G238-44. Their analysis includes data from NASA’s retired Far Ultraviolet Spectroscopic Explorer (FUSE), the Keck Observatory’s High Resolution Echelle Spectrometer (HIRES) in Hawaii, and the Hubble Space Telescope’s Cosmic Origins Spectrograph (COS) and Space Telescope Imaging Spectrograph (STIS).

The team’s results were presented at an American Astronomical Society (AAS) press conference on Wednesday, June 15, 2022.

The Hubble Space Telescope is a project of international cooperation between NASA and ESA (European Space Agency). NASA’s Goddard Space Flight Center in Greenbelt, Maryland, manages the telescope. The Space Telescope Science Institute (STScI) in Baltimore, Maryland, conducts Hubble science operations. STScI is operated for NASA by the Association of Universities for Research in Astronomy, in Washington, D.C.