Po kosmicznym kanibalizmie na powierzchni gwiazd pozostaje blizna

Gdy cykl życiowy Słońca będzie zbliżał się ku końcowi, nasza gwiazda rozszerzy się, pochłaniając część Układu Słonecznego. Takiej ewolucji podlegają wszystkie gwiazdy tego typu. Korzystając z Bardzo Dużego Teleskopu (VLT) w Chile, należącego do Europejskiego Obserwatorium Południowego (ESO), naukowcy po raz pierwszy zaobserwowali unikalną sygnaturę tego procesu. Wyniki ich analizy opublikowano w "The Astrophysical Journal Letters".

Badacze przyglądali się białemu karłowi WD 0816-310. Jest to obiekt wielkości Ziemi, będący jednak pozostałością gwiazdy nieco masywniejszej od Słońca. Na powierzchni ciała zauważyli oni charakterystyczne nagromadzenie metali. "Blizna" została przeanalizowana za pomocą instrumentu na VLT o nazwie FORS2 oraz danych archiwalnych z instrumentu X-shooter.

- Wykazaliśmy, że metale te pochodzą z fragmentów planetarnych o rozmiarach takich jak Westa lub większych, czyli mających około 500 kilometrów średnicy. Westa to druga pod względem wielkości planetoida w Układzie Słonecznym - wyjaśnił Jay Farihi z Kolegium Uniwersyteckiego w Londynie, współautor badania.

Zespół zauważył, że siła sygnału emitowanego przez metale zmieniała się wraz z obrotem gwiazdy, co sugeruje, że były one skoncentrowane na określonym obszarze. Zmiany te były zsynchronizowane ze zmianami pola magnetycznego białego karła, wskazując na jeden z biegunów magnetycznych. Na tej podstawie naukowcom udało się wywnioskować, że to pole magnetyczne skierowało metale na gwiazdę, tworząc "bliznę".

- Blizna jest skoncentrowanym obszarem materii planetarnej, utrzymywanej w miejscu przez to samo pole magnetyczne, które kierowało spadającymi fragmentami - przekazał jeden z autorów, John Landstreet z Uniwersytetu Zachodniego Ontario. - Jeszcze nigdy nie widzieliśmy czegoś podobnego - dodał.

Wcześniej astronomowie zaobserwowali wiele białych karłów z powierzchniami zanieczyszczonymi metalami. Wiadomo było, że pochodziły z planet lub asteroid, które znalazły się zbyt blisko umierającej gwiazdy. W przypadku WD 0816-310 można jednak z całą pewnością stwierdzić, że odparowany materiał został zjonizowany i skierowany do biegunów magnetycznych poprzez pole magnetyczne białego karła.

- Dobrze wiadomo, że niektóre białe karły pożerają fragmenty swoich układów planetarnych. Odkryliśmy, że pole magnetyczne gwiazdy odgrywa kluczową rolę w tym procesie, dając efekt w postaci blizny na powierzchni białego karła - wyjaśnił Stefano Bagnulo z Obserwatorium i Planetarium Armagh w Irlandii Północnej, główny autor badania.

Wykorzystując moc urządzeń pomiarowych takich jak VLT, astronomowie mogą lepiej poznać skład egzoplanet, czyli planet krążących wokół gwiazd poza Układem Słonecznym. Te wyjątkowe badania pokazują także, że układy planetarne mogą pozostawać dynamicznie aktywne, nawet po "śmierci" gwiazdy.