Halott bolygók keringenek egy kihunyt csillag körül

Halott bolygók keringenek egy kihunyt csillag körül
© : ESO/L. Calçada

Minden csillag végül elpusztul, de a haláluk nem egyforma módon érkezik. A csillagok halála nagyrészt a tömegüktől függ, hiszen a legtehetősebbek szupernóva-robbanásokkal zárják be életük történetét, gigantikus fényrobbanásokkal jelezve ki a fúzió határát. Ebben a sorskérdésben a természet egyik legdrámaiabb jelenete játszódik le, ahol a kozmosz ereje egyszerre ígéret és végzet.

A Napunkhoz hasonló, középméretű csillagok másképp végzik be a pályafutásukat. Amikor a csillag kiüríti üzemanyag-készletét, fokozatosan veszít tömegéből és ezzel a gravitációs vonzás gyengülni kezd. A külső rétegek kilépnek, elterjednek a környező űrben, és létrejön egy gyönyörű bolygóközi köd, amely talán az egyik legszebb természeti alkotás lehet. A köd évtizedek sokezredein át marad látható, míg végül csak egy hamvas fehér törpe marad, amelyből már csak a megmaradt hő sugárzik tovább. A fehér törpék örökké tartó állapotban töltik az időt, ameddig ki nem hűlnek fekete törpévé, és a világegyetem még nem adott rá okot, hogy ilyenek valaha létrejöjjenek.

Van azonban egy sötét oldala is ennek az átmenetnek: egy olyan fehér törpe felé vezető út, amely közben bekebelezi és lerombolja a belső bolygókat. A mi Napunk esetében biztosan elpusztulna Merkúr és Vénusz, és nagy valószínűséggel a Föld is a pusztulás útjára kerül. Amikor a csillag kinyújtja a karját a csillagközi tér felé, a belső bolygók sorsa megpecsételődik, és csak az anyag maradványai, ködfelhők és törmelék maradnak hátra.

Kettős törmelékkorong és a bolygók nyomainak nyomában

Az égbolton gyakran látható, hogy a fehér törpék középső része körül törmelékködök zizegnek, amelyeket a csillagok közelében megmaradt bolygómaradványokból származó törmelék alkot. Ezek a törmelékgyűrűk idővel bolygók módjára viselkedhetnek, és ki is alakulhatnak belőlük olyan testek, amelyek egy második esélyt adhatnak a rendszernek. A kutatók szerint ilyen környezetekben a por és a gázból álló anyag összetétele összetett, és a bolygóképződés akár újraindulhat a haldokló rendszerben.

Egy kutatási megfigyelés szerint egy fehér törpe körül egy törmelékkorong épp két részből áll, és úgy tűnik, mintha két kisbolygótest alakult volna ki az anyagból. Bár szokatlan, ez a felépítés lehetőséget adhat arra, hogy a törmelékkorongok belsejében új, bolygótestekhez hasonló képződmények kezdjenek kialakulni a csillagok haldoklása közben. A szerkezetek stabilak maradnak, és a két gyűrű közötti rés nyitott marad, ami izgalmas nyomokat adhat a bolygóképződés dinamikájáról a végső fázisokban.

A megfigyeléseket összegző kutatók szerint ez a rendszer ritka bepillantást ad abba a kaotikus folyamatba, ahogyan egy bolygórendszer véget ér, és azt sugallja, hogy a haldokló csillagok körül a korábbiaknál sokkal összetettebb korongstruktúrák is kialakulhatnak, mint amit korábban fel tudtak ismerni.

Négyszeres csúcsú emissziós vonalak nyomában

A gázból álló korongok vizsgálata során a kutatók négycsúcsú vonalprofilokat figyeltek meg, amelyeket a forgó korongok különböző sebessége okoz. Ez a négycsúcsú jelleg arra utal, hogy két elkülönült gázgyűrű létezik, mindkettő saját mozgási sebességével és momentumaival. Az ilyen jellegzetes jelzés a korongok kettős szerkezetére utal, és arra enged következtetni, hogy a fehér törpe körül nem egyetlen, hanem két különböző gyűrű forog.

A megfigyelés részletes leírása szerint az inner és a outer korong különböző távolságokra helyezkedik el a fehér törpétől, és mindkettő más-más radiális tartományban létezik. Ezek a részek olyan keringési zónákat töltenek ki, amelyek meghatározzák a gáz mozgásának és a fény spektrumának jellemzőit, és lehetővé teszik a kutatóknak, hogy leképezzék a rendszer belső szerkezetét.

Ezenkívül a két korong különböző összetétellel rendelkezik: az inner rész magnéziumban gazdag, míg a külső rész magnéziumban szegényebb. Ez a különbség arra utalhat, hogy a korongok valamilyen módon egy korábbi, talán különböző összetételű részeiből származó törmelékből állnak, és egy jegyzetként magában hordozzák a korábbi bolygók gazdagságát vagy akár a belső bolygótörmelék különböző darabjainak összetételét is.

A belső korongok szilárdsága a túlélés kulcsa

Az összetétel és a korongok szerkezete arra utal, hogy a belső törmelékek között lehetnek olyan testek, amelyek az ilyen közeli helyzetekben is megőrizhetik belső erőnlétüket és tartását. A megfigyelések szerint a belső korongokhoz tartozó testek olyan rendkívül sűrű anyagból állhatnak, amelyekhez hasonló anyagokat a jelenlegi ismert exobolygók között nem találnánk meg. A számítások alapján az inner oldalon a sűrűségnek el kell érnie a rendkívül magas értékeket, a külső peremeken pedig a mérsékeltebb, de még mindig szokatlanul nagy sűrűségeket követel meg, ami arra utalhat, hogy ezek a testek erős belső szerkezettel rendelkeznek.

Ez a felfedezés nehéz feladványt jelent a törmelékkorongok képződésének és fejlődésének modellezésére, mert egy stabil kettős korong ilyen módon nem illeszkedik a korábbi elképzelésekbe. A vizsgálatok szerint a kettős korong jelenléte szabályozottabb és összetettebb lehet a korábbi leírásoknál, és hasznos visszacsatolást adhat a jövőbeli modellekhez. A kutatók szerint ez a rendszer különösen értékes a bolygórendszerek végső fázisainak megértéséhez, mert lehetőséget ad a gyűrűk és a törmelék kölcsönhatásának mélyebb vizsgálatára.

Jövőképről a Nap rendszerére

Ez a fajta rendszer betekintést ad abba, hogy a Naprendszerünk jövője vajon miként nézhet ki, amikor a Nap kibővül és a belső bolygók sorsa megpecsételődik. A vizsgálatok rámutatnak arra, hogy a haldokló csillagok körül lévő törmelék-gyűrűk és a hozzájuk kapcsolódó, esetleg még meglévő bolygótestek nyomai hosszú idő után is maradhatnak a kozmosz textúrájában.

A kutatók szerint ez a fajta látvány – a dúrva végjátékban keletkező törmelékgyűrűk és az esetleges második esély bolygók jelenléte – ritkán látható, és különösen tanulságos, mert megmutatja a bolygórendszerek végső állapotát. Ugyanakkor az ilyen rendszerek megfigyelése új szempontokat adhat a planetológiai elméletekhez, hogyan alakulhatnak ki vagy maradhatnak fenn a bolygók a fehér törpék környezetében.


© : ESO/L. Calçada

Forrás: Universetoday.com

Egy hatalmas új szimuláció segít megfejteni az univerzum reionizációját

Egy hatalmas új szimuláció segít megfejteni az univerzum reionizációját

A VisionQuest leleplezi Jocasta tervét, amely Ultronnál és Thanosnál is veszélyesebb

A VízióKüldetés 1. évad 6. rész leleplezi Jocasta tervét, amely Ultronnál és Thanosnál is veszélyesebb