Mrtvi planeti okoli belih palčkov lahko oddajajo radijske valove, ki jih lahko zaznamo in pošiljajo signale za več milijard let

Ko zvezda doseže konec življenjskega cikla, bo v ognjeni eksploziji, znani kot supernova, odpihnila svoje zunanje plasti. Kadar gre za manj masivne zvezde, je beli škrat, kar bo ostalo za seboj. Podobno bo vsak planet, ki je nekoč obkrožil zvezdo, tudi svoje zunanje plasti odpihnil s silovitim polomom, za seboj pa bodo puščala jedra.

Že desetletja so znanstveniki lahko zaznali te planetarne ostanke z iskanjem radijskih valov, ki nastanejo z njihovimi interakcijami z magnetnim poljem belega pritlikavca. Po novih raziskavah para raziskovalcev bodo ta »radijsko glasna« planetarna jedra še naprej oddajala radijske signale do milijarde let po tem, ko so njihove zvezde umrle, zaradi česar jih bodo zaznali z Zemlje.

Raziskavo sta vodila dr. Dimitri Veras iz Centra za eksoplanete in življenjsko dobo na Univerzi v Warwicku ter prof. Alexander Wolszczan, slavni lovec na eksoplanete iz Centra za eksoplanete in življenjske svetove na državni univerzi v Pensilvaniji. Študija, ki podrobno opisuje njihove ugotovitve, je bila nedavno objavljena v publikaciji Mesečna obvestila Royal Astronomical Society.

Ta metoda odkrivanja eksoplanetov je pravzaprav precej časna. Pravzaprav ga je leta 1990 uporabil sam dr. Wolszcan za odkrivanje prvega potrjenega eksoplaneta okoli pulsarja. To je mogoče zaradi načina, kako bo močno magnetno polje belega pritlikavca vplivalo na kovinske sestave orbite planetarnega jedra.

To povzroči, da jedro deluje kot prevodnik, kar lahko vodi v nastanek unipolarnega vezja induktorja. Sevanje iz tega vezja se oddaja kot radijski valovi, ki jih nato lahko zaznajo radijski teleskopi na Zemlji. Vendar sta Veras in Wolszcan poskušala ugotoviti, kako dolgo lahko ta jedra preživijo, potem ko jim odvzamejo zunanje plasti (in s tem, kako dolgo jih je še mogoče zaznati).

Preprosto povedano, planetarna jedra, ki krožijo po beli pritlikavi zvezdi, bodo neizogibno vlekla navznoter zaradi vpliva električnega in magnetnega polja belega škrata (pojav, znan kot Lorenz-ovinec). Ko se bodo dovolj približali, bodo planetarni ostanki raztrgali močno gravitacijo belega pritlikavca in jih zaužili - takrat jih ne bo več mogoče zaznati.

V prejšnjih modelih so astronomi izračunali preživetje planetarnih jeder glede na to, koliko časa bo trajalo, da se jedra spustijo navznoter. Vendar sta Veras in Wolszcan v svoj model vključila tudi vpliv gravitacijskih plimovanja, ki lahko predstavljajo enako ali prevladujočo silo.

Nato so izvedli simulacije, pri čemer so uporabili celoten obseg jakosti magnetnega polja belega pritlikavca in njihove potencialne atmosferske električne prevodnosti. Na koncu je njihovo modeliranje razkril, da bi lahko v mnogih primerih planetarna jedra preživela več kot 100 milijonov let in celo milijardo let. Kot je pojasnil dr. Veras:

"Obstaja sladko mesto za zaznavanje teh planetarnih jeder: jedro preblizu belega škrata bi uničile sile plimovanja in jedra predaleč ne bi bilo mogoče zaznati. Tudi, če je magnetno polje premočno, bi jedro potisnilo v belega pritlikavca in ga uničilo. Zato bi morali iskati samo planete okoli tistih belih palčkov s šibkejšimi magnetnimi polji na razdalji med približno tremi sončnimi polmeri in razdaljo Merkur-Sonce. "

"Nikdar še nihče ni našel golega jedra velikega planeta, niti velikega planeta samo z nadzorom magnetnih podpisov, niti velikega planeta okoli belega škrata. Zato bi odkritje tukaj pomenilo "prve" v treh različnih smislih za planetarne sisteme. "

Par upa, da bo s svojimi rezultati uporabil za obveščanje o prihodnjih iskanju planetarnih jeder okoli belih palčkov. "Rezultate tega dela bomo uporabili kot smernice za oblikovanje radijskih iskanj planetarnih jeder okoli belih škratov," je dejal prof. Wolszczan. "Glede na obstoječe dokaze o prisotnosti planetarnih naplavin okoli mnogih od njih, menimo, da so naše možnosti za vznemirljiva odkritja precej dobre."

Upajo, da bodo izvedli ta opazovanja z radijskimi teleskopi, kot sta observatorij Arecibo v Portoriku in teleskop Green Bank v Zahodni Virginiji. Ti napredni instrumenti jim bodo omogočili opazovanje belih palčkov v istih delih elektromagnetnega spektra, kar je omogočilo prelomno odkritje, ki sta ga leta 1990 opravila prof Wolszczan in sodelavci.

»Odkritje bi pomagalo razkriti tudi zgodovino te zvezde sistemi, ker bi jedro, ki bi doseglo to stopnjo, v nekem trenutku nasilno odvzelo ozračje in plašč, nato pa ga vrglo v beli škrat, "je dodal doktor Veras. "Takšno jedro bi lahko dalo tudi pogled v našo oddaljeno prihodnost in kako se bo sončni sistem sčasoma razvil."

Milijarde let, odkar je naše Sonce supernova in planeti v notranjem Osončju, so kovinske kroglice izgorele, je nekoliko spodbudno vedeti da so zunajzemeljske civilizacije (ali morebiti naši potomci) bodo še vedno lahko preučili, kaj ostane na Zemlji.