הכוכב המת הזה הוא ההצצה הטובה ביותר עד כה לעתיד מערכת השמש שלנו

כיצד תמות מערכת השמש? זו שאלה חשובה מאוד שחוקרים העלו עליה השערות רבות, תוך שימוש בידע שלנו בפיזיקה כדי ליצור מודלים תיאורטיים מורכבים.

אנו יודעים שהשמש תהפוך בסופו של דבר ל' ננס לבן ', שארית כוכבים שרופה שאורה העמום נמוג בהדרגה לתוך החשכה. טרנספורמציה זו תהיה כרוכה בתהליך אלים שישמיד מספר לא ידוע מכוכבי הלכת שלו.

אז אילו כוכבי לכת ישרדו את מותה של השמש? אחת הדרכים לחפש את התשובה היא להסתכל על גורלן של מערכות פלנטריות דומות אחרות.

עם זאת, זה הוכיח את עצמו כקשה. הקרינה החלשה של ננסים לבנים מקשה על זיהוי כוכבי לכת (כוכבי לכת מסביב לכוכבים שאינם השמש שלנו) ששרדו את השינוי הכוכבי הזה - הם ממש בחושך.

התרשמות האמן ממערכת הגמדים הלבנים. (מצפה W.M. Keck/אדם מקרנקו)

למעשה, של הסוף 4,500 כוכבי לכת שידועים כרגע, רק קומץ נמצאו סביב ננסים לבנים - והמיקום של כוכבי הלכת הללו מעיד שהם הגיעו לשם לאחר מותו של הכוכב.

המחסור הזה בנתונים מצייר תמונה לא שלמה של גורלנו הפלנטרי. למרבה המזל, כעת אנו משלימים את החסר.

בעיתון החדש שלנו, שפורסם ב טֶבַע , אנו מדווחים על גילויו של כוכב הלכת החיצוני הידוע הראשון ששרד את מותו של הכוכב שלו מבלי שמסלולו ישתנה על ידי כוכבי לכת אחרים שמסתובבים - מקיפים מרחק דומה לאלו שבין השמש לכוכבי הלכת של מערכת השמש.

כוכב לכת דמוי צדק

כוכב הלכת החדש הזה, שגילינו עם ה מצפה הכוכבים של קק בהוואי, דומה במיוחד ל צדק הן בהפרדה המונית והן במסלול, ומספקת לנו תמונת מצב מכרעת לגבי ניצולים פלנטריים סביב כוכבים גוססים.

הפיכתו של כוכב לגמד לבן כרוכה בשלב אלים בו הוא הופך ל'ענק אדום' נפוח, המכונה גם ' סניף ענק כוכב, גדול מאות מונים מבעבר.

אנו מאמינים שכוכב הלכת החיצוני הזה שרד רק עכשיו: אם הוא היה בהתחלה קרוב יותר לכוכב האם שלו, הוא היה נבלע בהתפשטות הכוכב.

כאשר השמש תהפוך בסופו של דבר לענק אדום, הרדיוס שלה יגיע למעשה החוצה למסלול הנוכחי של כדור הארץ. זה אומר שהשמש (כנראה) תיבלע כַּספִּית ו וֵנוּס , ואולי כדור הארץ - אבל אנחנו לא בטוחים.

צדק, וירחיו, צפויים לשרוד, אם כי קודם לכן לא ידענו בוודאות. אבל עם הגילוי שלנו של כוכב הלכת החיצוני החדש הזה, עכשיו אנחנו יכולים להיות בטוחים יותר שצדק באמת יצליח.

יתרה מכך, מרווח הטעות במיקומו של כוכב הלכת הזה יכול לגרום לכך שהוא קרוב לגמד הלבן כמעט בחצי מכפי שצדק נמצא כיום לשמש. אם כן, זו ראיה נוספת להנחה שצדק, ו מַאְדִים , יצליח.

אז האם כל חיים יכולים לשרוד את השינוי הזה?

ננס לבן יכול להפעיל חיים על ירחים או כוכבי לכת שבסופו של דבר יהיו קרובים אליו (בערך עשירית מהמרחק בין השמש למרקורי) במשך מיליארדי השנים הראשונות. אחרי זה, לא תהיה מספיק קרינה כדי להחזיק שום דבר.

אסטרואידים וגמדים לבנים

למרות שקשה למצוא כוכבי לכת המקיפים ננסים לבנים, מה שהיה הרבה יותר קל לזהות הוא אסטרואידים מתפרקים קרוב לפני השטח של הגמד הלבן.

כדי שאקסואסטרואידים יתקרבו כל כך לגמד לבן, הם צריכים שתהיה להם מספיק מומנטום שיוענק להם על ידי כוכבי לכת ששרדו. לפיכך, כבר זמן רב הניחו שאקסואסטרואידים הם עדות לכך שגם כוכבי לכת אקזו-כוכבים נמצאים שם.

התגלית שלנו מספקת סוף סוף אישור לכך. למרות שבמערכת הנדונה במאמר, הטכנולוגיה הנוכחית אינה מאפשרת לנו לראות אקסואסטרואידים, לפחות כעת אנו יכולים לחבר חלקים שונים בפאזל הגורל הפלנטרי על ידי מיזוג העדויות ממערכות שונות של ננס לבן.

הקשר בין אקזוסטרואידים לכוכבי לכת אקסו-כוכבים חל גם על מערכת השמש שלנו. חפצים בודדים ב אַסטֵרוֹאִיד החגורה הראשית וחגורת קויפר (דיסק במערכת השמש החיצונית) צפויות לשרוד את מות השמש, אך חלקם יוזזו על ידי כוח הכבידה על ידי אחד מכוכבי הלכת ששרדו לעבר פני השטח של הננס הלבן.

סיכויי גילוי עתידי

כוכב הלכת הננסי הלבן החדש נמצא עם מה שמכונה שיטת זיהוי microlensing . זה בוחן כיצד האור מתכופף עקב שדה כבידה חזק, מה שקורה כאשר כוכב מתיישר לרגע עם כוכב מרוחק יותר, כפי שניתן לראות מכדור הארץ.

כוח המשיכה מכוכב החזית מגדיל את האור מהכוכב שמאחוריו. כל כוכב לכת המקיף את הכוכב בחזית יתכופף ויעוות את האור המוגדל הזה, וכך נוכל לזהות אותם.

הגמד הלבן שחקרנו נמצא במרחק של רבע מהדרך לכיוון מרכז גלקסיית שביל החלב, או במרחק של כ-6,500 שנות אור ממערכת השמש שלנו, והכוכב הרחוק יותר נמצא במרכז הגלקסיה.

תכונה מרכזית של טכניקת המיקרו-עדשות היא שהיא רגישה לכוכבי לכת המקיפים כוכבים במרחק צדק-שמש. שאר כוכבי הלכת הידועים המקיפים ננסים לבנים נמצאו בטכניקות שונות הרגישות להפרדות שונות בין כוכב לכוכב.

שתי דוגמאות מתייחסות לכוכבי לכת ששרדו את הפיכתו של כוכב לננס לבן והגיעו אליו קרוב יותר מבעבר.

אחד נמצא על ידי פוטומטריית מעבר - שיטה לזיהוי כוכבי לכת כשהם עוברים מול גמד לבן, היוצרת טבילה באור המתקבל על ידי כדור הארץ - והשנייה התגלתה באמצעות זיהוי של האטמוספירה המתאדה של הפלנטה .

טכניקת זיהוי נוספת - אסטרומטריה , שמודד במדויק את תנועתם של ננסים לבנים בשמים - גם הוא צפוי להניב תוצאות.

בעוד כמה שנים, אסטרומטריה מה משימת גאיה צפוי למצוא כתריסר כוכבי לכת המקיפים ננסים לבנים. אולי אלה יכולים להציע ראיות טובות יותר לגבי איך בדיוק מערכת השמש תמות.

מגוון זה של טכניקות גילוי מבשר טובות לגילויים עתידיים פוטנציאליים, שעשויים להציע תובנה נוספת לגבי גורלו של כוכב הלכת שלנו. אבל לעת עתה, כוכב הלכת החיצוני דמוי צדק שהתגלה לאחרונה מספק את ההצצה הברורה ביותר לעתיד שלנו.

דימיטרי ורס , פרופסור חבר ועמית STFC ארנסט רתרפורד לאסטרופיזיקה, אוניברסיטת וורוויק .

מאמר זה פורסם מחדש מ השיחה תחת רישיון Creative Commons. קרא את ה מאמר מקורי .