Αστρονόμοι εντόπισαν γύρω από έναν λευκό νάνο δύο διακριτούς δίσκους πλανητικών υπολειμμάτων, οι οποίοι ενδέχεται να διατηρούνται χάρη στην παρουσία δύο σωμάτων που επέζησαν από τον θάνατο του άστρου. Η ανακάλυψη προσφέρει μια σπάνια εικόνα για το πιθανό μέλλον του Ηλιακού μας Συστήματος.
Μια εντυπωσιακή ανακάλυψη πραγματοποίησαν αστρονόμοι χρησιμοποιώντας το Πολύ Μεγάλο Τηλεσκόπιο του Ευρωπαϊκού Νότιου Αστεροσκοπείου. Οι ερευνητές εντόπισαν γύρω από τον λευκό νάνο J1328−1450, έναν ασυνήθιστο δίσκο υπολειμμάτων, ο οποίος αποτελείται από δύο διακριτούς δακτυλίους, χωρισμένους μεταξύ τους από ένα σαφές κενό.
Η δομή αυτή διαφέρει από εκείνες που έχουν παρατηρηθεί μέχρι σήμερα γύρω από παρόμοια άστρα και ενδέχεται να αποκαλύπτει την παρουσία δύο πλανητικών σωμάτων που επέζησαν από τη βίαιη εξέλιξη του μητρικού τους άστρου.
«Γνωρίζουμε εδώ και καιρό ότι οι πλανήτες μπορούν να επιβιώσουν μετά τη μεταμόρφωση του άστρου γύρω από το οποίο περιφέρονται. Ωστόσο, αυτό είναι το πρώτο παράδειγμα ενός τόσο σύνθετου συστήματος με διπλό δίσκο υπολειμμάτων και πιθανώς δύο σώματα που έχουν επιβιώσει», αναφέρει ο Nicola Gentile Fusillo, αστρονόμος στο Πανεπιστήμιο της Τεργέστης και επικεφαλής συγγραφέας της μελέτης, η οποία δημοσιεύθηκε στο επιστημονικό περιοδικό Nature Astronomy.
Ένας λευκός νάνος με ένα ασυνήθιστο περιβάλλον
Ο λευκός νάνος J1328−1450 είναι ο εξαιρετικά πυκνός, εξαντλημένος πυρήνας ενός άστρου που έχει ολοκληρώσει την κύρια φάση της ζωής του. Άστρα παρόμοια με τον Ήλιο, όταν εξαντλούν τα πυρηνικά τους καύσιμα, διογκώνονται σε ερυθρούς γίγαντες και αποβάλλουν σταδιακά τα εξωτερικά τους στρώματα. Κατά τη διαδικασία αυτή, οι κοντινοί πλανήτες μπορεί να καταστραφούν, ενώ άλλα βραχώδη σώματα μπορεί να επιβιώσουν. Ορισμένα από αυτά ενδέχεται να διαλυθούν αργότερα, δημιουργώντας δίσκους από αέρια και πλανητικά υπολείμματα γύρω από τον λευκό νάνο.
Στην περίπτωση του J1328−1450, όμως, οι αστρονόμοι διαπίστωσαν ότι τα υπολείμματα δεν σχηματίζουν έναν ενιαίο δίσκο. Αντίθετα, είναι οργανωμένα σε δύο ομόκεντρους δακτυλίους, με ένα σαφές κενό ανάμεσά τους. Η σταθερότητα αυτής της διάταξης αποτελεί ένα από τα μεγαλύτερα μυστήρια της ανακάλυψης.
Δύο σώματα που ίσως επέζησαν από τον θάνατο του άστρου
Οι ερευνητές εκτιμούν ότι η ασυνήθιστη δομή των δύο δακτυλίων πιθανότατα διατηρείται από δύο σώματα που μοιάζουν με πλανήτες και κινούνται σε διαφορετικές τροχιές.
Το εσωτερικό σώμα εκτιμάται ότι έχει μέγεθος αντίστοιχο με έναν συνηθισμένο αστεροειδή, με διάμετρο λίγων χιλιομέτρων. Το εξωτερικό σώμα θα μπορούσε να έχει μέγεθος συγκρίσιμο με εκείνο του Πλούτωνα ή ακόμη και της Σελήνης. Τα σώματα αυτά ενδέχεται να επηρεάζουν βαρυτικά το περιβάλλον τους, συμβάλλοντας στη διατήρηση του κενού ανάμεσα στους δύο δακτυλίους.
«Το σύστημα αποτελεί μια σπάνια ματιά στη βίαιη και χαοτική διαδικασία με την οποία ένα πλανητικό σύστημα φτάνει στο τέλος του», επισημαίνει ο Gentile Fusillo, προσθέτοντας ότι οι νεκροί αστέρες μπορεί να διαθέτουν πολύ πιο σύνθετες δομές δίσκων από όσες θεωρούσαν μέχρι σήμερα οι επιστήμονες.
Χημικά στοιχεία αποκαλύπτουν την προέλευση των υπολειμμάτων
Οι παρατηρήσεις πραγματοποιήθηκαν με το φασματοσκοπικό όργανο X-Shooter του VLT, το οποίο βρίσκεται στην έρημο Ατακάμα της Χιλής.
Τα δεδομένα αποκάλυψαν την παρουσία ασβεστίου, οξυγόνου, μαγνησίου και σιδήρου στους δίσκους. Τα στοιχεία υποδηλώνουν ότι το υλικό προέρχεται από βραχώδη πλανητικά σώματα, παρόμοια ως προς τη γενική τους σύσταση με εκείνα του Ηλιακού μας Συστήματος. Ιδιαίτερο ενδιαφέρον παρουσιάζει το γεγονός ότι οι δύο δακτύλιοι φαίνεται να έχουν διαφορετική χημική σύνθεση. Ο εσωτερικός είναι πλούσιος σε αέριο μαγνήσιο, ενώ από τον εξωτερικό δακτύλιο το συγκεκριμένο στοιχείο απουσιάζει σε μεγάλο βαθμό.
Η διαφορά αυτή υποδηλώνει ότι τα σώματα από τα οποία προήλθε το υλικό ενδέχεται να είχαν διαφορετική σύσταση. Μια εναλλακτική εξήγηση είναι ότι οι δύο δακτύλιοι δημιουργήθηκαν από διαφορετικά τμήματα ενός μεγαλύτερου σώματος, όπως ο φλοιός και ο πυρήνας ενός πλανήτη.
Θα μπορούσε να είναι αυτό το μέλλον του Ηλιακού μας Συστήματος;
Η ανακάλυψη αποκτά ιδιαίτερη σημασία επειδή ο Ήλιος μας θα ακολουθήσει μια παρόμοια εξελικτική πορεία σε περίπου πέντε δισεκατομμύρια χρόνια.
Καθώς θα εξαντλεί τα πυρηνικά του καύσιμα, θα διογκωθεί σε ερυθρό γίγαντα, μεταβάλλοντας ριζικά το περιβάλλον των πλανητών του. Η Γη ενδέχεται να καταστραφεί κατά τη διαδικασία αυτή, ενώ άλλα σώματα του Ηλιακού Συστήματος μπορεί να διαλυθούν ή να μεταβληθούν από τις βαρυτικές διαταραχές. Τελικά, ο Ήλιος θα καταλήξει σε λευκό νάνο, γύρω από τον οποίο θα μπορούσαν να υπάρχουν υπολείμματα από τους πλανήτες και τους αστεροειδείς του σημερινού μας συστήματος.
Το σύστημα J1328−1450 δεν αποτελεί ακριβή πρόβλεψη του μέλλοντος της Γης ή του Ηλιακού μας Συστήματος. Προσφέρει, ωστόσο, ένα σπάνιο παράδειγμα του τρόπου με τον οποίο μπορεί να εξελιχθεί ένα πλανητικό σύστημα μετά τον θάνατο του άστρου του. «Το σύστημα προσφέρει μια αξιοσημείωτη εικόνα του μέλλοντος των πλανητικών συστημάτων, συμπεριλαμβανομένων συστημάτων όπως το δικό μας», καταλήγει ο Felipe Lagos-Vilches, συν-συγγραφέας της μελέτης.
Η ανακάλυψη υπενθυμίζει ότι ακόμη και μετά τον θάνατο ενός άστρου, τα απομεινάρια του πλανητικού του συστήματος μπορούν να συνεχίσουν να εξελίσσονται, αποκαλύπτοντας πολύτιμα στοιχεία για την προέλευση, τη σύνθεση και την τελική μοίρα των πλανητών.
https://www.eso.org/public/news/eso2613
https://www.eso.org/public/archives/releases/sciencepapers/eso2613/eso2613a.pdf