Co się stanie, gdy za kilka miliardów lat Słońce zakończy fazę czerwonego olbrzyma i stanie się białym karłem? Czy to będzie oznaczało też koniec planet w Układzie Słonecznym? Astronomowie natrafili na układ, który pokazuje, iż przynajmniej część systemu planetarnego może istnieć jeszcze długo po tym wydarzeniu.

Za obiekt badań wybrano system LSPM J0207+3331, który znajduje się 145 lat świetlnych od nas. Obserwacje wykonane w W. M. Keck Observatory na Hawajach ujawniły, że w fotosferze gwiazdy LSPM J0207+3331 znajduje się 13 ciężkich pierwiastków: sód, magnez, glin, krzem, wapń, tytan, chrom, mangan, żelazo, kobalt, nikiel, miedź oraz stront. Gwiazdą jest bogaty w wodór biały karzeł, który ma około 3 miliardów lat. Jego temperatura efektywna jest podobna do słonecznej.

Te „zanieczyszczenia” w gwieździe sugerują, że akreuje (pobiera) ona materię pozostałą z masywnego ciała skalistego o wielkości co najmniej 200 kilometrów. Poziom zanieczyszczeń wskazuje, że akrecja może nadal występować, nawet po 3 miliardach lat stygnięcia białego karła.

Inaczej mówiąc: występuje tam materia z planetoidy albo planety karłowatej. Jakieś zaburzenia grawitacyjne musiały spowodować, że w ciągu ostatnich milionów lat ciało zostało skierowane po spirali w stronę białego karła, a następnie rozerwane przez siły pływowe, po czym jego materia zasiliła dysk otaczający białego karła. Mamy do czynienia z sytuacją, w której biały karzeł nadal aktywnie konsumuje swój system planetarny.

Dysk wokół białego karła LSPM J0207+3331 jest najstarszym i najbardziej bogatym w metale (w astronomicznym znaczeniu chodzi tu o pierwiastki cięższe od wodoru i helu) spośród struktur tego typu zaobserwowanych wokół tego rodzaju białych karłów.

Odkrycie rodzi wyzwanie dla naszego rozumienia ewolucji systemów planetarnych. Oznacza, iż układy planetarne mogą zachować stabilność na długo po przejściu gwiazdy do etapu białego karla.

Teraz naukowcy spróbują sprawdzić, co mogło spowodować perturbacje grawitacyjne kierujące skalisty obiekt w stronę białego karła. Odpowiedzialna może być np. planeta wielkości Jowisza, która przetrwała aż do tego stadium. Do jej wykrycia można spróbować użyć danych z satelitarnego obserwatorium Gaia. Można też wykonać obserwacje w podczerwieni przy pomocy Kosmicznego Teleskopu Jamesa Webba. Być może pozwoli to ustalić, czy winowajczynią jest planeta z systemu LSPM J0207+3331, czy chodzi raczej zaburzenie od innej gwiazdy, która przeszła w pobliżu.

Rezultaty badań zostały przedstawione w artykule, który ukazał się w „The Astrophysical Journal Letters”. Pierwszą autorką jest Érika Le Bourdais z Uniwersytetu Montrealskiego oraz z Centrum Badań Astrofizycznych Quebecu w Montrealu (Kanada). (PAP)

cza/ agt/