Astronomi predvođeni Univerzitetom Vorvik identifikovali su najstariju zvezdu u našoj galaksiji koja nagomilava ostatke planetezimala koji orbitiraju, što je čini jednim od najstarijih stenovitih i ledenih planetarnih sistema otkrivenih u Mlečnom putu.
Njihovi nalazi su objavljeni danas (5. novembra) u Mesečnim obaveštenjima Kraljevskog astronomskog društva i zaključuju da su bledi beli patuljak koji se nalazi 90 svetlosnih godina od Zemlje, kao i ostaci njegovog planetarnog sistema u orbiti, stari preko 10 milijardi godina. .
Sudbina većine zvezda, uključujući i one poput našeg sunca, je da postanu beli patuljak. Beli patuljak je zvezda koja je sagorela sve svoje gorivo i izbacila svoje spoljašnje slojeve i sada prolazi kroz proces skupljanja i hlađenja. Tokom ovog procesa, sve planete koje kruže u orbiti će biti poremećene i u nekim slučajevima uništene, a njihovi ostaci će ostati da se nakupe na površini belog patuljka.
Za ovu studiju tim astronoma, predvođen Univerzitetom Vorvik, modelirao je dva neobična bela patuljka koje je otkrila svemirska opservatorija GAIA Evropske svemirske agencije. Obe zvezde su zagađene planetarnim ostacima, pri čemu je utvrđeno da je jedna od njih neobično plava, dok je druga najslabija i najcrvenija do sada pronađena u lokalnom galaktičkom susedstvu – tim je obe podvrgnuti daljoj analizi.
Koristeći spektroskopske i fotometrijske podatke iz GAIA, istraživanja Dark Energi Survei i instrumenta Ks-Shooter u Evropskoj južnoj opservatoriji da bi utvrdili koliko dugo se hladi, astronomi su otkrili da je „crvena“ zvezda VDJ2147-4035 oko 10,7 milijardi godine, od čega je 10,2 milijarde godina potrošeno na hlađenje kao beli patuljak.
Spektroskopija uključuje analizu svetlosti zvezde na različitim talasnim dužinama, koja može otkriti kada elementi u atmosferi zvezde apsorbuju svetlost različitih boja i pomaže da se utvrdi koji su to elementi i koliko je prisutno. Analizom spektra sa VDJ2147-4035, tim je otkrio prisustvo metala natrijuma, litijuma, kalijuma i probno otkrivenog ugljenika koji se akreiraju na zvezdu – što ovo čini najstarijim do sada otkrivenim belim patuljkom zagađenim metalima.
Druga „plava“ zvezda VDJ1922+0233 je samo nešto mlađa od VDJ2147-4035 i zagađena je planetarnim ostacima sličnog sastava kao i Zemljina kontinentalna kora. Naučni tim je zaključio da je plava boja VDJ1922+0233, uprkos hladnoj površinskoj temperaturi, uzrokovana neobičnom mešanom atmosferom helijuma i vodonika.
Ostaci pronađeni u inače skoro čistom helijumu i atmosferi visoke gravitacije crvene zvezde VDJ2147-4035 potiču iz starog planetarnog sistema koji je preživeo evoluciju zvezde u belog patuljka, što je navelo astronome da zaključe da je ovo najstariji planetarni sistem oko belog patuljka otkrivenog u Mlečnom putu.
Glavni autor Abbigail Elms, dr. student na Fakultetu za fiziku Univerziteta u Vorviku, rekao je: „ove zvezde zagađene metalima pokazuju da Zemlja nije jedinstvena, postoje i drugi planetarni sistemi sa planetarnim telima sličnim Zemlji. 97% svih zvezda će postati belo patuljci i toliko su sveprisutni širom univerzuma da ih je veoma važno razumeti, posebno ove izuzetno kul. Formirani od najstarijih zvezda u našoj galaksiji, hladni beli patuljci pružaju informacije o formiranju i evoluciji planetarnih sistema oko najstarijih zvezda na Mlečnom putu“.
„Pronalazimo najstarije ostatke zvezda u Mlečnom putu koji su zagađeni planetama nalik Zemlji. Neverovatno je pomisliti da se to dogodilo na skali od 10 milijardi godina, i da su te planete umrle mnogo pre nego što je Zemlja uopšte formirana .“
Astronomi takođe mogu da koriste spektre zvezde da odrede koliko brzo ti metali tonu u jezgro zvezde, što im omogućava da se osvrnu na vreme i utvrde koliko je svaki od tih metala bio u izobilju u prvobitnom planetarnom telu. Upoređujući te obilje sa astronomskim telima i planetarnim materijalom koji se nalazi u našem solarnom sistemu, možemo pretpostaviti kakve su te planete izgledale pre nego što je zvezda umrla i postala beli patuljak — ali u slučaju VDJ2147-4035, to se pokazalo izazovan.
Ebigejl objašnjava: „Crvena zvezda VDJ2147-4035 je misterija jer su nagomilani planetarni ostaci veoma bogati litijumom i kalijumom i za razliku od bilo čega poznatog u našem solarnom sistemu. Ovo je veoma interesantan beli patuljak jer njegova ultra hladna površinska temperatura, metali koji ga zagađuju, njegova starost i činjenica da je magnetan, čine ga izuzetno retkim.“
Profesor Pier-Emmanuel Tremblai sa Odseka za fiziku Univerziteta u Vorviku rekao je: „Kada su se ove stare zvezde formirale pre više od 10 milijardi godina, univerzum je bio manje bogat metalima nego sada, pošto se metali formiraju u evoluiranim zvezdama i gigantske zvezdane eksplozije. Dva posmatrana bela patuljka pružaju uzbudljiv prozor u planetarnu formaciju u okruženju siromašnom metalom i gasom koje je bilo drugačije od uslova kada je solarni sistem formiran.“
