DESI показал, из чего состояли погибшие экзопланеты
DESI, или Dark Energy Spectroscopic Instrument, — спектрографический инструмент: он раскладывает свет небесных объектов на спектр, по которому можно изучать их состав и движение. Его создавали для большой космологии: наблюдений далеких галактик и изучения расширения Вселенной. Но когда условия не позволяли работать по основным целям, DESI наблюдал и более близкие объекты. Среди них оказались белые карлики: в их атмосферах астрономы нашли следы вещества разрушенных планет и астероидов, а по спектрам восстановили состав этих обломков. Он оказался близок к составу каменных тел внутренней части Солнечной системы. Работа опубликована в Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.
Белые карлики — плотные горячие остатки звезд, похожих на Солнце. Их атмосферы почти полностью состоят из водорода и гелия. Если в спектре белого карлика появляются более тяжелые элементы, астрономы считают это следом вещества, которое упало на звезду уже после ее формирования. В астрофизике элементы тяжелее гелия называют металлами.
Источник этого вещества — остатки планет, астероидов или других каменных тел, которые когда-то обращались вокруг звезды. После ее превращения в белый карлик орбиты малых тел могут измениться. Некоторые из них сближаются со звездным остатком, разрушаются приливными силами, а затем их фрагменты падают на поверхность белого карлика.
По оценкам астрономов, следы металлов видны у 20–50% наблюдаемых белых карликов. Из них чуть больше 1750 прямо сейчас поглощают планетное вещество. Но состав этих обломков можно надежно определить только по нескольким десяткам спектров: в остальных данных следы металлов недостаточно четкие. Поэтому каждый хороший спектр дает редкую возможность изучить химический состав разрушенных планетных тел.
В новой работе команда под руководством Паулы Искьердо из Уорикского университета изучила 12 белых карликов с очень высоким содержанием металлов. В их спектрах нашли от трех до десяти тяжелых элементов, включая кислород, магний, кремний, кальций и железо. Эти элементы входят в состав каменных планет, в том числе Земли и Марса.
У шести белых карликов спектры были достаточно четкими, чтобы сравнить состав обломков подробнее. В четырех случаях вещество похоже на сухую каменную породу — без следов воды. В двух других в спектрах оказалось больше кислорода. Это может означать, что часть вещества входила в оксиды — соединения кислорода с другими элементами — или происходила от планетезималей, в составе которых была вода.
DESI оказался полезен не только для изучения далеких галактик. Его данные помогают искать белые карлики с большим количеством тяжелых элементов и изучать остатки разрушенных планет. Новые наблюдения позволят сравнить каменные тела в разных звездных системах и понять, насколько состав внутренней части Солнечной системы распространен у других звезд.
Ранее астрономы измерили точные границы галактики IC 1101 — она оказалась в 17 раз больше Млечного Пути.
Иллюстрация Lawrence Berkeley National Lab/KPNO/NOIRLab/NSF/AURA—DESI crossfade 4
Самое популярное
