Загибель світила не знаменує собою абсолютний фінал, адже космічна обсерваторія Джеймса Вебба (NASA James Webb) зуміла зафіксувати ймовірні перспективи існування нашої планетарної системи на прикладі нетипового газового гіганта, що рухається навколо згаслої зірки. Цей процес нагадує застосування своєрідної машини часу, яка дозволяє зазирнути в дуже віддалені епохи.
Щоб дізнатись останні новини, слідкуйте за нашим каналом Google News онлайн або через застосунок.
За допомогою зазначеного телескопа дослідники провели спостереження за специфічним напівпровідниковим об’єктом, розташованим у межах 80 світлових років від нас, який здійснює оберти навколо білого карлика. Такий феномен посмертного існування системи демонструє науковцям зловісну картину того, як саме виглядатиме наше космічне оточення приблизно через 6 млрд років, коли Сонце повністю вичерпає запаси водню у своїх надрах, скине зовнішні оболонки та перетвориться на тліючий білий карлик.
Читайте також: AERONAUT – про все, що літає вище землі: авіація, БПЛА та дрони, ракети та космос
Перед настанням завершальних етапів цього перетворення наше світило роздується до стану червоного гіганта, збільшивши свій радіус у багато разів, що призведе до поглинання внутрішніх твердих тіл, включно із Землею. Проте далекі планети збережуться, хоча їхній стан зазнає безповоротних змін. Відображенням цього процесу є центральний об’єкт поточного дослідження – згасла зірка, навколо якої кружляє подібне до Юпітера небесне тіло, що отримало позначення WD 1856 b.
У процесі свого руху цей об’єкт періодично перетинає диск материнського білого карлика, відомого під індексом WD 1856+534, здійснюючи так званий транзит. Фіксація цих явищ за допомогою обладнання James Webb дозволила науковій групі вирахувати показники маси та температурні параметри цього схожого на Юпітер об’єкта, а також детально вивчити структуру його повітряної оболонки. На превеликий подив експертів, показники нагріву тіла виявилися значно вищими за теоретичні розрахунки, а також вдалося з’ясувати причини формування настільки аномально стислої орбіти навколо згаслої зірки.
Керівник дослідницької групи Раян Макдональд, який представляє Сент-Ендрюський університет у Шотландії, у своїй заяві підкреслив, що зазвичай за допомогою телескопів фахівці вивчають минуле, проте зараз їм уперше вдалося спроєктувати майбутнє далеких планет біля залишків подібного до Сонця об’єкта. Він порівняв цей досвід із подорожжю у часі заради вивчення фіналу нашого власного світу і додав, що це лише стартова точка у використанні апарату Webb для аналізу систем згаслих зірок, а пошуки нових подібних об’єктів тривають без зупину. За його словами, отримані результати наочно демонструють, що смерть зірки не стає фінальною крапкою, адже певні планети чекає досить динамічне та насичене майбутнє навіть після загибелі їхнього сонця. Звіт про виконану роботу було оприлюднено у середу, в липневому випуску наукового журналу Nature.
Цей газовий гігант, який зумів уціліти, є справжньою аномалією. Первинне виявлення тіла відбулося у 2020 році завдяки зусиллям спеціалізованого супутника NASA для пошуку екзопланет TESS та орбітального апарату Spitzer. Принцип роботи TESS базується на фіксації мікроскопічних падінь яскравості світла зірок у ті моменти, коли планети проходять перед ними, блокуючи промені. Ця знахідка стала першим випадком виявлення непошкодженого космічного тіла на такій близькій відстані від білого карлика. Головною унікальною рисою WD 1856 b виявилася екстремальна наближеність його траєкторії до мертвого ядра. Радіус цієї орбіти становить лише приблизно 2% від відстані між Землею та Сонцем, а повний оберт триває всього 1,4 земних діб.
Макдональд також зауважив, що цей об’єкт є вкрай дивним, оскільки за своїми лінійними габаритами він близький до Юпітера, тоді як сам білий карлик співмірний із Землею. Таким чином, планета виявляється у 7 разів більшою за світило, навколо якого вона рухається. Цілком очевидно, що вона не могла перебувати на такій позиції протягом усього свого існування, оскільки в іншому разі її б повністю знищило під час розширення зірки до стану червоного гіганта, що передувало скиданню пухких зовнішніх шарів із залишенням компактного ядра.
Член наукової команди Крістофер О’Коннор із Північно-Західного університету зазначив, що ключова загадка полягає саме у причинах теперішнього розташування об’єкта, і щодо цього існують дві концепції. Перша гіпотеза припускає, що планету поглинула вмираюча зірка, і тій вдалося вижити безпосередньо всередині оболонки. Другий варіант передбачає, що процес переміщення відбувся під впливом гравітаційних сил інших об’єктів у цій системі. Оскільки білий карлик входить до складу потрійної зоряної структури, віддалені зірки-компаньйони цілком могли змінити орбіту WD 1856 b.
Головним фактором, який дозволив вченим обрати правильний варіант серед цих двох теорій міграції, стали температурні показники об’єкта. Вони становлять 260 градусів за Фаренгейтом, що дорівнює 127 градусам за Цельсієм. Це приблизно на 240 градусів тепліше, ніж мало б бути за умови, якби єдиним джерелом теплової енергії виступало слабке випромінювання самого білого карлика. Оскільки зовнішніх джерел для такого нагріву немає, експерти прийшли до висновку, що поточний стан є залишковим явищем від попереднього термічного впливу під час перебування всередині червоного гіганта або внаслідок зміщення всередину системи. Спираючись на дані про масу об’єкта, яка варіюється в межах від 4 до 11 мас Юпітера, команда розробила модель його поступового охолодження з часом.
У підсумку Макдональд та його колеги встановили, що розігрів відбувся приблизно від 3 до 55 млрд років тому. Зірка перебуває у статусі білого карлика протягом значно довшого періоду, а це доводить, що екзопланета перебувала на безпечній відстані під час руйнівної фази червоного гіганта і змістилася на ближчу орбіту вже після її завершення. О’Коннор пояснив, що в міру просування планети всередину системи її взаємодія з потужним тяжінням білого карлика викликала суттєвий внутрішній нагрів, і з того моменту тіло поступово втрачає тепло.
Ці висновки свідчать про те, що Юпітер також здатний переміститися ближче до Сонця після завершення бурхливих руйнівних подій і знищення внутрішньої частини нашого світу. Отримані результати додатково підтверджують колосальний потенціал системи James Webb та демонструють, як космічний апарат вартістю $10 млрд продовжує робити відкриття, недоступні для жодного іншого існуючого приладу.
Як зазначила учасниця дослідницької групи Вікторія Бем із Корнелльського університету, білі карлики на кшталт WD 1856 є надзвичайно тьмяними порівняно зі звичайними зірками, біля яких зазвичай шукають планети за допомогою телескопа Webb. Ситуація ускладнюється тим, що сам транзит триває всього 8 хвилин, тому його дуже легко пропустити, якщо на мить втратити пильність. Зібрати достатній об’єм світлових даних для фіксації спектра об’єкта та зробити це настільки оперативно, щоб повністю вкластися у короткий проміжок транзиту – це завдання, з яким під силу впоратися виключно апарату Webb.
Читайте також:
- Корабель іншопланетян чи космічний бродяга? Телескоп NASA поставив крапку в міфах про 3I/ATLAS
- Два стартапи з телескопом зробили те, на що у NASA пішли роки і мільярди