Metalne arm kannibalist tähe pinnal
Kui meie Päikese taolise tähe elu jõuab lõpule, võib see endaga koos sündinud planeedid ja asteroidid alla neelata. Kasutades Euroopa Lõunaobservatooriumi (ESO) Väga Suurt Teleskoopi (VLT) Tšiilis, on teadlased nüüd esmakordselt leidnud ainulaadse märgi sellest protsessist – valge kääbuse pinnale jäädvustunud metalse armi. Tulemused on avaldatud ajakirjas The Astrophysical Journal Letters.
„On hästi teada, et mõned valged kääbused – Päikese taoliste tähtede aeglaselt kustuvad jäänukid – söövad tükkhaaval oma planeedisüsteeme. Nüüd oleme leidnud, et selles protsessis mängib võtmerolli tähe magnetväli, mis tekitab valge kääbuse pinnale armi,“ räägib uuringu juhtiv autor, Armagh Observatooriumi ja Planetaariumi (Põhja-Iirimaa, UK) astronoom Stefano Bagnulo.
Arm, mida uurimisrühm vaatles, on metallide kogunemine valge kääbuse WD 0816-310 pinnale. Viimane on maakera suurune jäänuk tähest, mis oli algselt Päikesest veidi suurema massiga. „Oleme näidanud, et need metallid pärinevad planeetide fragmentidest, mis võivad olla sama suured kui Päikesesüsteemi suuruselt teine asteroid Vesta, läbimõõduga umbes 500 kilomeetrit,“ ütleb Londoni Ülikooli Kolledži (UCL) professor Jay Farihi, kes on uuringu kaasautor.
Vaatlused andsid aimu sellest, kuidas täht oma metalse armi sai. Uurijad panid tähele, et avastatud metallide hulk muutus tähe pöörlemise käigus. See tähendab, et metallid ei ole jaotunud ühtlaselt üle kogu valge kääbuse pinna, vaid kontsentreeruvad teatud piirkonda. Nad leidsid ka, et metallide sisalduse muutused olid sünkroonsed valge kääbuse magnetvälja muutustega, mis näitab, et metalne arm asub ühel tähe magnetpoolustest. Kokkuvõttes näitavad need märgid, et magnetväli on lehtrina suunanud metallid tähe pinnale ja tekitanud armi. [1]
„On üllatav, et see aine ei ole jaotunud ühtlaselt üle tähe pinna, nagu ennustab teooria. Selle asemel on arm kontsentreeritud laik planeediainet, mida hoiab paigal seesama magnetväli, mis juhtis planeeditükkide langemist tähe pinnale,“ ütleb üks uuringu kaasautoritest, professor John Landstreet Kanadast (Western University), kes on seotud ka Armagh Observatooriumi ja Planetaariumiga. „Midagi sellist ei ole varem nähtud.“
Nende järeldusteni jõudmiseks kasutas uurimisrühm VLT mitmekülgset teadusinstrumenti FORS2, mida võib võrrelda šveitsi sõjaväenoaga ning mis võimaldas neil avastada nii metalne arm kui seostada see tähe magnetväljaga. „ESO-l on unikaalsed võimekused, mida on vaja selliste nõrkade objektide vaatlemiseks, nagu valged kääbused on, ja tähtede magnetväljade täpseks mõõtmiseks,“ ütles Bagnulo. Oma avastuste kinnitamiseks toetus uurimisrühm ka arhiiviandmetele, mis on saadud VLT instrumendiga X-Shooter.
Seda laadi võimsate vaatluste abil saavad astronoomid määrata eksoplaneetide – väljaspool Päikesesüsteemi teiste tähtede ümber tiirlevate planeetide – keemilist koostist. See ainulaadne uuring näitab ka, et planeedid võivad jääda dünaamiliselt aktiivseks isegi pärast „surma“.
[1] Varem on astronoomid vaadelnud arvukalt valgeid kääbuseid, mis on saastunud üle nende pinna hajutatud metallidega. Need on pärit purunenud planeetidest või asteroididest, mis oma tähte riivaval orbiidil on sattunud tähe lähedale, nagu juhtub mõnede komeetidega meie Päikesesüsteemis. WD 0816-310 puhul on teadlased aga kindlad, et aurustunud aine oli ioniseeritud ja valge kääbuse magnetväli suunas selle magnetpoolustele. Protsess sarnaneb sellega, kuidas tekivad virmalised Maa ja Jupiteri atmosfääris.
Lisainfo
Uurimus on esitatud artiklis pealkirjaga „Discovery of magnetically guided metal accretion onto a polluted white dwarf“, mis on ilmunud ajakirjas The Astrophysical Journal Letters (Vol. 963, No. 1, artikkel L22; doi: 10.3847/2041-8213/ad2619).
Uurimisrühmas on Stefano Bagnulo (Armagh Observatoorium ja Planetaarium, UK), Jay Farihi (Füüsika ja Astronoomia osakond, Londoni Ülikooli Kolledž, UK), John D. Landstreet (Armagh; Füüsika ja Astronoomia osakond, Western University, Kanada) ja Colin P. Folsom (Tartu observatoorium, Tartu Ülikool, Eesti).
