Когда такая звезда, как наше Солнце, достигает конца своей жизни, она может поглотить окружающие планеты и астероиды, которые родились вместе с ней. Теперь с помощью Очень Большого Телескопа Европейской Южной обсерватории (VLT ESO) в Чили исследователи впервые обнаружили уникальный признак этого процесса — «шрам», отпечатавшийся на поверхности белого карлика. Об открытии рассказывается в пресс-релизе Европейской Южной обсерватории.
«Хорошо известно, что некоторые белые карлики — медленно остывающие угли звезд, подобных нашему Солнцу, — поглощают части своих планетных систем. Теперь мы обнаружили, что магнитное поле звезды играет ключевую роль в этом процессе, в результате чего на поверхности белого карлика образуется шрам», — говорит ведущий автор исследования Стефано Баньуло (Stefano Bagnulo), астроном Обсерватории и планетария Армы в Северной Ирландии.
Шрам, который наблюдала команда, представляет собой скопление металлов, отпечатанных на поверхности белого карлика WD 0816-310. «Мы продемонстрировали, что эти металлы происходят из планетарного фрагмента размером с Весту, а возможно, и больше ее», — говорит профессор Джей Фарихи (Jay Farihi) из Университетского колледжа Лондона. Напомним, что диаметр Весты, второго по величине астероида Солнечной системы, составляет около 500 километров.
Наблюдения также дали ключ к пониманию того, как у звезды появился металлический шрам. Астрономы заметили, что количество металлов менялось по мере вращения звезды, это позволяет предположить, что металлы концентрируются в определенной области на поверхности белого карлика, а не плавно распределяются по ней. Они также обнаружили, что эти изменения были синхронизированы с изменениями магнитного поля белого карлика, что указывает на расположение этого металлического шрама на одном из магнитных полюсов. В совокупности эти подсказки указывают на то, что магнитное поле направляло металлы на звезду, создавая шрам.
Ранее астрономы наблюдали многочисленные белые карлики, загрязненные металлами, которые были распространены по поверхности звезды. Известно, что они происходят от разрушенных планет или астероидов, которые слишком сильно приближаются к звезде, следуя по орбитам, подобным орбитам комет в нашей Солнечной системе. Однако в случае WD 0816-310 авторы исследования уверены, что испаренный материал был ионизирован и направлен на магнитные полюса магнитным полем белого карлика. Этот процесс имеет сходство с тем, как формируются полярные сияния на Земле и на Юпитере.
«Удивительно, но материал не был равномерно перемешан по поверхности звезды, как предсказывала теория. Вместо этого этот шрам представляет собой концентрированный участок планетарного материала, удерживаемый тем же магнитным полем, которое направляло падающие фрагменты. Ничего подобного раньше не наблюдалось», — говорит профессор Джон Ландстрит (John Landstreet) из Западного университета в Канаде.
Чтобы прийти к этим выводам, команда использовала на VLT инструмент под названием FORS2, который позволил им обнаружить металлический шрам и связать его с магнитным полем звезды. «ESO обладает уникальным сочетанием возможностей, необходимых для наблюдения за слабыми объектами, такими как белые карлики, и для точного измерения магнитных полей звезд», — говорит Стефано Баньуло. Астрономы также опирались на архивные данные прибора X-shooter VLT, чтобы подтвердить свои выводы.
Результаты работы опубликованы в The Astrophysical Journal Letters.
