eso1919is — Fréttatilkynning

Risareikistjarna finnst í kringum hvítan dverg í fyrsta sinn

Mælingar ESO benda til þess að fjarreikistjarna á stærð við Neptúnus sé að gufa upp

4. desember 2019

Stjörnufræðingar sem notuðu Very Large Telescope ESO hafa í fyrsta sinn fundið vísbendingar um risareikistjörnu í kringum hvítan dverg. Plánetan er mjög nálægt heitu hvítu dvergstjörnunni, sem er leifar stjörnu sem svipaði til sólarinnar okkar og er lofthjúpur hennar að fjúka út í geiminn í skífu í kringum stjörnuna. Þetta einstaka sólkerfi gefur okkur svipmynd af því hvernig sólkerfið okkar gæti litið út í fjarlægri framtíð.

„Þetta var ein af þessum tilviljunarkenndu uppgötvunum,“ sagði Boris Gänsicke, stjörnufræðingur við Warwick-háskóla í Bretandi, sem hafði umsjón með rannsókninni en greint er frá niðurstöðunum í Nature. Hópurinn hafði rannsakað um það bil 7000 hvíta dverga í gagnasafni Sloan Digital Sky Survey og fundu einn sem var ólíkur öllum öðrum. Með því að rannska örfínar breytingar á ljósinu frá stjörnunni fundu stjörnufræðingarnir merki um talsvert magn af efni sem aldrei hafði sést áður í kringum hvítan dverg. „Við vissum þá að það hlyti að vera eitthvað áhugavert í gangi í þessu kerfi og gátum okkur til að það tengdist einhvers konar leifum reikistjörnu.“

Til að fá betri hugmynd um eiginleika stjörnunnar, sem kallast WDJ0914+1914, gerðu stjörnufræðingarnir rannsóknir á henni með X-shooter litrófsritanum á Very Large Telescope í Chile. Mælingarnar staðfestu vetni, súrefni og brennistein við hvíta dverginn. Litrófsgreining X-shooter sýndi efnin voru í gasskífu í kringum hvíta dverginn en komu ekki frá stjörnunni sjálfri.

„Það tók nokkrar vikur fyrir okkur að finna út að það eina sem gat í raun og veru myndað skífu sem þessa væri uppgufun risareikistjörnu,“ sagði Matthias Schreiber við Valparaiso-háskóla í Chile en hann gerði útreikninga á fortíð og framtíð kerfisins.

Vetnis-, súrefnis- og brennisteinsmagnið í skífunni svipar til þess sem finnst í innri lögum ísrisa eins og Neptúnusar og Úranusar. Ef reikistjarna af því tagi er nálægt heitri, hvítri dvergstjörnu myndi útfjólubláa ljósið frá henni feykja ytri lögum reikistjörnunnar burt og hluti þess festast í skífu í kringum hvíta dverginn og setjast á hann. Þetta er það stjörnufræðingar telja að sé að gerast í kringum WDJ0914+1914; fyrsta reikistjarnan sem er að gufa upp á braut um hvítan dverg.

Mælingar og kennileg líkön gerðu hópi stjörnufræðinga frá Bretlandi, Chile og Þýskalandi kleift að draga upp skýrari mynd af þessu einstaka kerfi. Hvíti dvergurinn er lítill en gríðarlega heitur eða um 28.000°C (fimm sinnum heitari en sólin okkar). Á hinn bóginn er reikistjarnan köld og stór – að minnsta kosti tvöfalt stærri en stjarnan. Reikistjarnan gengur um hvíta dverginn á aðeins um tíu dögumn svo háorkugeislun frá stjörnunni er hægt og rólega að blása lofthjúpi hennar burt. Mestur hluti gassins sleppur burt en hluti safnast í skífu í kringum stjörnuna og bætast líklega við um 3000 tonn á sekúndu. Skífan gerir reikistjörnuna sýnilega.

„Þetta er í fyrsta sinn sem okkur tekst að mæla magnið af gastegundum eins og súrefni og brennisteini í skífunni sem gefur okkur líka vísbendingu um efnasamsetningu lofthjúpa fjarreikistjarna,“ sagði Odette Toloza við Warwick-háskóla. Hún þróaði líkan af gasskífunni í kringum hvíta dverginn.

„Uppgötvunin veitir okkur ennfremur nýja sýn á örlög sólkerfa,“ bætir Gänsicke við.

Stjörnur eins og sólin okkar brenna vetni í kjörnum sínum stærstan hluta ævinnar. Þegar eldsneytið klárast þenjast þær út og breytast í rauðar risastjörnur, sem eru mörg hundruð sinnum stærri, og gleypa í leiðinni nálægar reikistjörnur. Í tilviki sólar kemur sólin sem rauður risi sennilega til með að gleypa Merkúríus og Venus og jafnvel Jörðina líka eftir rúma fimm milljarða ára. Að lokum glatar sólin ytri lögum sínum og skilur eftir sig útbrunninn kjarna, hvítan dverg. Slíkar leifar geta enn haft plánetur og er talið að mörg slíki kerfi séu til í Vetrarbrautinni. Stjörnufræðingar hafa aftur á móti aldrei fundið vísbendingar um risareikistjörnur sem urðu eftir í kringum hvíta dverga fyrr en nú. Uppgötvun á reikistjörnu á braut um WDJ0914+1914, sem er í um 1500 ljósára fjarlægð frá Jörðinni í stjörnumerkinu Krabbanum, er líklega sú fyrsta af mörgum sem eiga eftir að koma í leitirnar

Stjörnufræðingarnir segja að fjarreikistjarna sem fannst með hjálp X-shooter sé í aðeins 10 milljón km fjarlægð frá hvíta dvergnum. Það er um fimmtán-föld breidd sólar og hefði reikistjarnan þá verið djúpt innan í rauða risanum. Þessi stutta fjarlægð bendir til þess að reikistjarnan hafi færst nær stjörnunni, áður en hún varð hvítur dvergur. Stjörnufræðingarnir telja að þessi nýja sporbraut gæti verið tilkomin af víxlverkun við aðrar reikistjörnur í kerfinu sem þýðir að fleiri en ein gæti hafa staðið af sér umbreytingu móðurstjörnunnar í hvítan dvergi.

„Ekki er svo ýkja langt síðan stjörnufræðingar fóru að velta fyrir sér örlögum reikistjarna í kringum deyjandi stjörnur. Þessi uppgötvun sýnir okkur vel að alheimurinn er sífellt að ögra viðteknum hugmyndum okkar,“ sagði Gänsicke að lokum.

Frekari upplýsingar

Grein um rannsóknina birtist í Nature.

Boris Gänsicke (Department of Physics & Centre for Exoplanets and Habitability, University of Warwick, Bretlandi), Matthias Schreiber (Institute of Physics and Astronomy, Millennium Nucleus for Planet Formation, Valparaiso University, Chile), Odette Toloza (Department of Physics, University of Warwick, Bretlandi), Nicola Gentile Fusillo (Department of Physics, University of Warwick, Bretlandi), Detlev Koester (Institute for Theoretical Physics and Astrophysics, University of Kiel, Þýskalandi) og Christopher Manser (Department of Physics, University of Warwick, Bretlandi).

ESO er fremsta fjölþjóðlega stjörnustöð Evrópu og lang öflugasta stjörnustöð heims. Hún nýtur stuðnings 16 landa: Austurríkis, Belgíu, Tékklands, Danmörku, Finnlands, Frakklands, Þýskalands, Ítalíu, Írlands, Hollands, Póllands, Portúgals, Spánar, Svíþjóðar, Sviss og Bretlands, auk gestaþjóðarinnar Chile. ESO heldur úti metnaðarfullum verkefnum sem miða að hönnun, smíði og starfsemi öflugra stjörnustöðva á jörðinni sem gera stjörnufræðingum kleift að gera mikilvægar uppgötvanir. ESO leikur líka lykilhlutverk í að efla og skipuleggja samstarf í stjarnvísindarannsóknum. ESO starfrækir þrjár stjörnuathugunarstöðvar í heimsflokki: La Silla, Paranal og Chajnantor. Á Paranalfjalli starfrækir ESO Very Large Telescope, fullkomnustu stjörnusjónauka heims sem notaðir eru til athugana á sýnilegu ljósi og tvo kortlagningarsjónauka. VISTA er stærsti kortlagningarsjónauki veraldar fyrir innrautt ljós og VLT Survey Telescope er stærsti sjónauki heims sem eingöngu er ætlað að kortleggja himinn í sýnilegu ljósi. ESO er stór þátttakandi í ALMA, stærsta stjarnvísindaverkefni heims. Á Cerro Armazones, skammt frá Paranal, er ESO að smíða 39 metra risasjónauka, Extremely Large Telescope eða ELT sem verður „stærsta auga jarðar“.

Tenglar

Tengiliðir

Sævar Helgi Bragason
Stjörnufræðivefurinn
Ísland
Tölvupóstur: eson-iceland@eso.org

Boris Gänsicke
University of Warwick
UK
Sími: +44 247 657 4741
Tölvupóstur: boris.gaensicke@warwick.ac.uk

Matthias Schreiber
Valparaiso University
Chile
Sími: +56 32 299 5518
Tölvupóstur: matthias.schreiber@uv.cl

Odette Toloza
University of Warwick
UK
Tölvupóstur: odette.toloza@warwick.ac.uk

Nicola Gentile Fusillo (study co-author)
European Southern Observatory and University of Warwick
Germany
Sími: +49 8932 0067 50
Farsími: +44 7476 9595 49
Tölvupóstur: ngentile@eso.org

Christopher Manser (study co-author)
University of Warwick
UK
Sími: +44 7516 8167 53
Tölvupóstur: c.manser@warwick.ac.uk

Bárbara Ferreira
ESO Public Information Officer
Garching bei München, Germany
Sími: +49 89 3200 6670
Farsími: +49 151 241 664 00
Tölvupóstur: pio@eso.org

Connect with ESO on social media

Þetta er þýðing á fréttatilkynningu ESO eso1919.

Um fréttatilkynninguna

Fréttatilkynning nr.:eso1919is
Nafn:WDJ0914+1914
Tegund:Milky Way : Star : Circumstellar Material : Planetary System
Facility:Very Large Telescope
Instruments:X-shooter
Science data:2019Natur.576...61G

Myndir

Artist’s impression of the WDJ0914+1914 system
Artist’s impression of the WDJ0914+1914 system
texti aðeins á ensku
Location of WDJ0914+1914 in the constellation of Cancer
Location of WDJ0914+1914 in the constellation of Cancer
texti aðeins á ensku

Myndskeið

ESOcast 212 Light: First Giant Planet around White Dwarf Found
ESOcast 212 Light: First Giant Planet around White Dwarf Found
texti aðeins á ensku
Artist’s animation of the WDJ0914+1914 system
Artist’s animation of the WDJ0914+1914 system
texti aðeins á ensku
Artist’s animation of the Sun becoming a red giant
Artist’s animation of the Sun becoming a red giant
texti aðeins á ensku

Sjá einnig