Як "Зірка смерті" знищить Землю

Астрономи продовжують спостерігати за руйнацією зіркою WD 1145+017 обертаються навколо неї екзопланет. У таку ж "Зірку смерті" (або "зомбі") через кілька мільярдів років може перетворитися Сонце.

Про руйнування зіркою обертається навколо неї планети вчені офіційно повідомили 21 жовтня 2015 року в журналі Nature. Навколо білого карлика WD 1145+017 за спіралеподібної траєкторії рухається розпадається великий кам'янистий об'єкт, осколки якого затьмарюють надходить на Землю світло від зірки.

"Це те, чого людина ніколи не бачив, - говорить провідний автор дослідження Ендрю Вандербург з Гарвард-Смітсонівського центру астрофізики. - Ми спостерігаємо руйнування Сонячної системи". Космічну катастрофу вчені зафіксували за допомогою космічного телескопа Kepler, призначеного для пошуку екзопланет транзитним методом, в рамках місії K2.

Яскравість зірки WD 1145+017 падала кожні 4,5 години. Це дозволило зробити висновок про те, що екзопланета (або те, що від неї залишилося) знаходиться на відстані 837 тисяч кілометрів від світила (приблизно в два рази далі, ніж Місяць від Землі). Разрушающееся небесне тіло - перша екзопланета, виявлена транзитним методом у білого карлика.

Вчені продовжували слідкувати за WD 1145+017 з наземних обсерваторій, зокрема Обсерваторії імені Уіппла (в Арізоні) і Обсерваторії Кека (на Гаваях). Отримані з усіх телескопів дані дозволили виявити кілька менш великих тіл, що обертаються навколо WD 1145+017 з періодом 4,5-5 годин.

Проходження екзопланети і її осколків по диску білого карлика знижувало яскравість світила до 40 відсотків. Все це нагадувало транзит хвоста комети. Те, що на одній орбіті знаходиться одне велике небесне тіло і кілька дрібних, дозволило астрономам зробити висновок про руйнування зіркою навколишнього її планетної системи.

Загальний обсяг обертається навколо WD 1145+017 матеріалу можна порівняти з розмірами карликової планети Церера - найбільшого об'єкта в поясі астероїдів між орбітами Марса і Юпітера діаметром близько 950 кілометрів. У новому дослідженні, опублікованому 3 лютого в Astrophysical Journal Letters, вчені повідомили про те, що руйнування планети триває.

У Тайської національної обсерваторії відзначили, що з моменту виявлення активності в системі WD 1145+017 (приблизно сім місяців тому) частка блокованого уламками планети світла від зірки зросла з часток відсотка до 10-11 відсотків.

Це свідчить про подальше подрібнення уламків планет. Кожна із структур в кілька разів об'ємніше WD 1145+017 і сформована не монолітними твердими породами, а хмарами газу і пилу. Астрономи отримали переконливі докази наявності навколо WD 1145+017 шести уламків планети. Можливо, планет було кілька. Непрямі ознаки вказують на те, що все уламків - 10-15.

Вони обертаються навколо WD 1145+017 на тій же відстані, що і раніше виявлені (і пізніше розпалося на фрагменти) небесні тіла, - близько 837 тисяч кілометрів. Чому руйнується планетна система навколо білого карлика WD 1145+017, розташованого на відстані в 570 світлових років від Землі в сузір'ї Діви, і при чому тут майбутнє Землі?

Білі карлики представляють собою надщільні освіти - ядра мертвих зірок (кінцева стадія еволюції не дуже масивних світил після вичерпання ними термоядерного палива). Скидаючи зовнішні оболонки, вони втрачають до половини своєї маси і скорочуються в розмірах приблизно в 100 разів. Мертві світила (температура поверхні WD 1145+017 - 880 градусів Цельсія) можуть досягати розмірів Землі і перебувати в такому стані необмежено довго.

Перед тим як стати білим карликом, світило роздувається до величезних розмірів і поглинає розташовані поруч планети. Це призводить до того, що в спектрах білого карлика виникають лінії важких елементів (кальцію, кремнію, магнію і заліза), властивих кам'янистих планет. Такі лінії є і у WD 1145+017.

Екзопланета, по всій видимості, була занадто близько до світила, з-за чого його гравітаційні сили розірвали її на частини. Астрономи давно припускали, що в околицях білих карликів можуть виявитися уламки стародавніх планетних систем. Деякі пропонували використовувати це для пошуків сфери Дайсона розумних цивілізацій.

Вік WD 1145+017 (в стан білого карлика) оцінюється в 175 мільйонів років. Повне руйнування обертаються навколо нього уламків відбудеться приблизно через мільйон років. Про минуле системи WD 1145+017 можна буде дізнатися тільки по спектру важких елементів. Астрофізики припускають, що через 7,5 мільярдів років Сонце стане червоним гігантом. Тоді його атмосфера може досягти Землі і поглинути її.

"Наше одного разу Сонце перетвориться на червоного гіганта, знищивши Меркурій і Венеру, а також, можливо, Землю, - говорить провідний автор опублікованій в Astrophysical Journal Letters статті Борис Гансик з Уорікського університету. - Потім Сонце стане білим карликом. Дивлячись зараз на цього білого карлика, ми бачимо майбутнє Сонячної системи".