Найдены старейшие обломки планет в нашей галактике

Астрономы из Уорикского университета идентифицировали самую старую звезду в нашей галактике. Звезда аккрецирует обломки вращающихся планетезималей, что делает ее одной из старейших скалистых и ледяных планетных систем, обнаруженных в Млечном Пути. Ученые выяснили, что слабому белому карлику, расположенному в 90 световых годах от Земли, а также остаткам его орбитальной планетной системы, более 10 миллиардов лет. Для этого исследования команда астрономов создала модели двух необычных белых карликов, которые были обнаружены космической обсерваторией GAIA ЕКА. Обе звезды загрязнены планетарным мусором, причем было обнаружено, что одна из них необычно голубая, в то время как вторая является самой тусклой и самой красной из обнаруженных на сегодняшний день звезд в местных галактических окрестностях. Команда подвергла обе звезды дальнейшему анализу. Чтобы определить возраст WDJ2147-4035, ученые использовали спектроскопические и фотометрические данные GAIA, «Обзор тёмной энергии» и прибор X-Shooter в Европейской южной обсерватории. В результате астрономы обнаружили, что звезде около 10,7 миллиардов лет, из которых 10,2 миллиарда она остывает. Проанализировав спектр WDJ2147-4035, команда обнаружила присутствие металлов натрия, лития, калия и предварительно обнаружила углерод, поглощаемый звездой. Таким образом, эта звезда является самым загрязненным металлами белым карликом.

Вторая звезда WDJ1922+0233 лишь немного моложе WDJ2147-4035. Она была загрязнена планетарным мусором, состав которого аналогичен составу континентальной коры Земли. Научная группа пришла к выводу, что синий цвет WDJ1922+0233, несмотря на низкую температуру поверхности, вызван необычной смешанной гелий-водородной атмосферой звезды.

Обломки, обнаруженные в атмосфере красной звезды WDJ2147-4035, принадлежат старой планетной системе, которая пережила эволюцию звезды в белого карлика.

«Эти загрязненные металлами звезды показывают, что Земля не уникальна, существуют и другие планетные системы с планетарными телами, похожими на Землю. 97% всех звезд станут белыми карликами, и они настолько распространены по всей Вселенной, что их очень важно изучить, особенно те, что чрезвычайно холодные. Образованные из старейших звезд нашей галактики, холодные белые карлики предоставляют информацию о формировании и эволюции планетных систем вокруг старейших звезд Млечного Пути», – сказала Эббигейл Элмс, ведущий автор статьи.

Астрономы также могут использовать спектры звезды, чтобы вычислить, как быстро металлы погружаются в ядро звезды, что позволяет определить, как много было каждого из этих металлов в первоначальном планетарном теле. Сравнивая это количество с астрономическими телами и планетарным материалом, найденным в Солнечной системе, ученые могут предположить, какими были эти планеты до того, как звезда умерла и превратилась в белого карлика, но в случае WDJ2147-4035 это оказалось непростой задачей.

«Красная звезда WDJ2147-4035 является загадкой, поскольку скопившиеся обломки планет очень богаты литием и калием, и не похожи ни на что известное в нашей Солнечной системе. Это очень интересный белый карлик, поскольку его сверххолодная температура поверхности, загрязняющие его металлы, его преклонный возраст и тот факт, что он магнитный, делают его чрезвычайно редким», – сказала Эбигейл. – «Когда эти старые звезды формировались более 10 миллиардов лет назад, Вселенная была менее богата металлами, чем сейчас, поскольку металлы образуются в эволюционировавших звездах и в гигантских звездных взрывах. Два наблюдаемых белых карлика дают возможность изучить процесс формирования планет в бедной металлами и богатой газом среде, которая отличалась от условий, в которых формировалась Солнечная система».