Повторный анализ архивных наблюдений телескопа NASA «Хаббл» помог обнаружить признаки возможной планеты второго поколения у белого карлика HS 0209+0832. Исследование опубликовано 5 октября в журнале Nature Astronomy. На необычную природу объекта указывает высокая концентрация ниобия в окружающем веществе.
Белый карлик представляет собой оставшееся ядро маломассивной звезды, которая израсходовала ядерное топливо и сбросила внешние слои газа и пыли. Планеты первого поколения, включая Землю, формируются одновременно с молодой звездой из вещества, оставшегося после её рождения. Планета второго поколения, напротив, может возникнуть позднее из материала, выброшенного умирающей звездой.
«Вместо того чтобы считать стадию белого карлика своеобразным эпилогом истории звезды и её планет, это исследование показывает, что знакомые нам системы могут быть лишь первой главой гораздо более длинного рассказа, в котором появляются новые персонажи. Это действительно захватывающая перспектива для дальнейших исследований», — сказал ведущий автор работы, астроном и докторант Уорикского университета в Великобритании Джейми Уильямс.
«Хаббл» наблюдал HS 0209+0832 ещё в 1999 году, однако тогда учёным не удалось определить происхождение примерно 100 химических особенностей в полученных данных. Вернувшись к архивным материалам и использовав обновлённую базу химических соединений, Уильямс установил, что многие из этих признаков связаны с ниобием. По данным ScienceDaily, необычно большое количество элемента может быть связано не с рождением звезды, а с веществом, выброшенным во время её гибели.
Ниобий встречается и в Солнечной системе, а на Земле применяется, в частности, в ювелирном деле и медицинских устройствах для визуализации. Однако элементы тяжелее железа не образуются в ядрах звёзд в результате обычного термоядерного синтеза. «Ниобий и другие элементы тяжелее железа имеют особое астрономическое значение: они могут синтезироваться только в необычных условиях, которые ненадолго возникают внутри умирающих звёзд. Присутствие ниобия указывает на последние стадии их жизни и выброс внутренних слоёв в космос», — отметил теоретический астрофизик Университета Висконсина в Мэдисоне Николас Стоун.
Исследователи предполагают, что после выброса обогащённого химическими элементами вещества его часть собралась в плотное облако и со временем сформировала газовый гигант. Дополнительные подтверждения нашли в данных завершившей работу миссии NASA FUSE — «Исследователь дальнего ультрафиолета», где также видны сильные признаки ниобия. Наблюдения спутника NASA TESS, следившего за белым карликом четыре месяца, выявили повторяющиеся изменения яркости, которые могут быть вызваны планетой на расстоянии около 6 млн км от звезды.
Предполагаемый объект по размерам сопоставим с Юпитером и быстро теряет атмосферу. Молодой белый карлик остаётся очень горячим, поэтому его излучение срывает внешние слои планеты; уходящий газ может сформировать хвост, похожий на кометный, и диск вокруг звезды. «Если планета второго поколения действительно существует, думаю, она, скорее всего, сохранится. Со временем белый карлик остынет и будет поддерживать стабильную температуру, а планета окажется в его устойчивой обитаемой зоне на протяжении миллионов лет», — сказал Уильямс.