Komunikat prasowy

Gwiezdny kanibal z metalową blizną

26 lutego 2024

Gdy gwiazda taka jak Słońce kończy swoje życie, może pochłonąć otaczające ją planety i planetoidy, które się z nią zrodziły. Korzystając z Bardzo Dużego Teleskopu (VLT) w Chile, należącego do Europejskiego Obserwatorium Południowego (ESO), naukowcy po raz pierwszy odkryli unikalną sygnaturę tego procesu – bliznę odciśniętą na powierzchni białego karła. Wyniki opublikowano dzisiaj w "The Astrophysical Journal Letters".

„Dobrze wiadomo, że niektóre białe karły – powoli stygnące „piece” gwiazd, takich jak Słońce – kanibalizują fragmenty swoich układów planetarnych. Odkryliśmy, że pole magnetyczne gwiazdy odgrywa kluczową rolęw tym procesie, dając efekt w postaci blizny na powierzchni białego karła” mówi Stefano Bagnulo, astronom z Armagh Observatory and Planetarium w Irlandii Północnej (Wielka Brytania), pierwszy autor badań.

Blizna, którą obserwował zespół badawczy to nagromadzenie metali odciśniętę na powierzchni białego karła WD 0816-310, obiektu o rozmiarach Ziemi, będącego pozostałością gwiazdy podobnej do Słońca, chociaż nieco bardziej masywnej. „Pokazaliśmy, że metale te pochodzą z fragmentów planetarnych o rozmiarach takich jak Westa lub większych, czyli około 500 kilometrów średnicy. Westa to druga pod względem wielkości planetoida w Układzie Słonecznym” tłumaczy Jay Farihi, profesor na University College London (Wielka Brytania), współautor badań.

Obserwacje dostarczyły także wskazówek, w jaki sposób gwiazd otrzymała metalową bliznę. Grupa badawcza zauważyła, że siła wykrywania metali zmienia się wraz z obrotem gwiazdy, co sugeruje, iż są one skoncentrowane na określonym obszarze powierzchni białego karła, a nie rozmieszczone na nim równomiernie. Odkryto także, iż zmiany te są zsynchronizowane ze zmianami pola magnetycznego białego karła, co z kolei wskazuje, że metalowa blizna znajduje się na jednym z biegunów magnetycznych. Łącząc te wskazówki razem, można stwierdzić, iż to pole magnetyczne skierowało metale na gwiazdę, tworząc bliznę [1].

“Co zaskakujące, materia nie była równomiernie wymieszana na powierzchni gwiazdy, tak jak przewidywała teoria. Zamiast tego blizna jest skoncentrowanym obszarem materii planetarnej, utrzymywanej w miejscu przez to samo pole magnetyczne, które kierowało spadającymi fragmentami” mówi współautor John Landstreet, profesor na Western Universit (Kanada), który jest również afilowany w Armagh Observatory and Planetarium. „Do tej pory nie widziano nicznego podobnego.”

Aby dojść do tych wniosków, zespół użył „szwajcarskiego scyzoryka” w postaci instrumentu na VLT o nazwie FORS2, który pozwolił wykryć metalową bliznę i połączyć ją z polem magnetycznym gwiazdy. „ESO posiada unikatowe połączenie możliwości potrzebnych do obserwacji słabych obiektów, takich jak białe karły, oraz czułego pomiaru gwiezdnych pól magnetycznych” tłumaczy Bagnulo. W swoich badaniach naukowcy oparli się także na archiwalnych danych z innego instrumentu VLT, o nazwie X-shooter, aby potwierdzić swoje ustalenia.

Wykorzystując moc takich obserwacji, astronomowie mogą poznać ogólny skład egzoplanet, czyli planet krążących wokół gwiazd poza Układem Słonecznym. Te wyjątkowe badania pokazują także, jak układy planetarne mogą pozostawać dynamicznie aktywne nawet po „śmierci”.

Uwagi

[1] Wcześniej astronomowie obserwowali liczne białe karły zanieczyszczone metalami, które były rozproszone na powierzchni gwiazdy. Wiadomo, że pochodzą one ze zniszczonych planet lub planetoid, które znalazły się zbyt blisko gwiazdy, poruszając się po orbitach podobnych do komet muskających gwiazdę w Układzie Słonecznym. Jednak w przypadku WD 0816-310, zespół badawczy jest pewny, że odparowany materiał został zjonizowany i skierowany do biegunów magnetycznych poprzez pole magnetyczne białego karła. Proces ten ma podobieństwa do powstawania zórz polarnych na Ziemi i na Jowiszu.

Więcej informacji

Wyniki badań zaprezentowano w artykule pt. “Discovery of magnetically guided metal accretion onto a polluted white dwarf”, który ukaże się w The Astrophysical Journal Letters (doi:10.3847/2041-8213/ad2619).

Skład zespołu badawczego: Stefano Bagnulo (Armagh Observatory & Planetarium, UK [Armagh]), Jay Farihi (Department of Physics and Astronomy, University College London, UK), John D. Landstreet (Armagh; Department of Physics & Astronomy, Western University, Canada) oraz Colin P. Folsom (Tartu Observatory, University of Tartu, Estonia).

Europejskie Obserwatorium Południowe (ESO) umożliwia naukowcom z całego świata na odkrywanie tajemnic Wszechświata z korzyścią dla nas wszystkich. Projektujemy, budujemy i zarządzamy światowej klasy obserwatoriami naziemnymi – których astronomowie używają do odpowiadania na ciekawe pytania i szerzenia fascynacji astronomią – a także promujemy międzynarodową współpracę w astronomii. Ustanowione w 1962 roku jako organizacja międzynarodowa, ESO jest wspierane przez 16 krajów członkowskich (Austria, Belgia, Czechy, Dania, Finlandia, Francja, Hiszpania, Irlandia, Holandia, Niemcy, Polska, Portugalia, Szwajcaria, Szwecja, Wielka Brytania oraz Włochy), a także Chile jako kraj gospodarz, oraz Australię jako strategicznego partnera. Siedziba ESO, a także jego centrum popularyzacji nauki i planetarium (ESO Supernova) znajdują się w pobliżu Monachium w Niemczech, natomiast chilijska pustynia Atakama – niesamowite miejsce z wyjątkowymi warunkami do obserwacji nieba – jest domem dla naszych teleskopów. ESO zarządza trzema lokalizacjami obserwacyjnymi w Chile: La Silla, Paranal i Chajnantor. W Paranal ESO posiada teleskop VLT (Very Large Telescope – Bardzo Duży Teleskop) oraz dwa teleskopy do przeglądów nieba. VISTA pracuje w podczerwieni, VLT Survey Telescope w zakresie widzialnym. W Paranal ESO zarządza także południowym obserwatorium CTA (Cherenkov Telescope Array South) – największym na świecie i najbardziej czułym obserwatorium promieniowania gamma. Wspólnie z międzynarodowymi partnerami ESO zarządza także radioteleskopami APEX i ALMA, które są instrumentami do obserwacji nieba w zakresach milimetrowym i submilimetrowym. Na Cerro Armazones, niedaleko Paranal, budujemy „największe oko świata na niebo”, czyli Ekstremalnie Wielki Teleskop (Extremely Large Telescope, ELT). Nasza działalność w Chile jest zarządzania z biur ESO w Santiago, gdzie współpracujemy też z chilijskimi partnerami.

Linki

• Publikacja naukowa
• Zdjęcia VLT
• Dla dziennikarzy: subscribe to receive our releases under embargo in your language
• Dla naukowców: got a story? Pitch your research

Kontakt

Stefano Bagnulo
Armagh Observatory and Planetarium
Armagh, UK
Tel.: +44 (0)28 3752 3689
E-mail: Stefano.Bagnulo@Armagh.ac.uk

Jay Farihi
Department of Physics & Astronomy, University College London
London, UK
E-mail: j.farihi@ucl.ac.uk

John Landstreet
Department of Physics & Astronomy, University of Western Ontario and Armagh Observatory and Planetarium
London and Armagh, Canada and UK
E-mail: jlandstr@uwo.ca

Bárbara Ferreira
ESO Media Manager
Garching bei München, Germany
Tel.: +49 89 3200 6670
Tel. kom.: +49 151 241 664 00
E-mail: press@eso.org

Krzysztof Czart (Kontakt dla mediów Polska)
Sieć Popularyzacji Nauki ESO oraz Urania - Postępy Astronomii
Toruń, Polska
Tel.: +48 513 733 282
E-mail: eson-poland@eso.org

Śledź ESO w mediach społecznościowych