В то время как сверхновые являются самой драматической смертью звезд, 95% звезд заканчивают свою жизнь гораздо более тихим способом, сначала набухая до красного гиганта (возможно, несколько раз для хорошей меры), а затем медленно выпуская свои внешние слои в планетарный. туманность и исчезает как белый карлик. Это судьба нашего собственного солнца, которое расширится почти до орбиты Марса. Меркурий, Венера и Земля будут полностью уничтожены. Но что будет с остальными планетами в системе?
Хотя многие истории предполагают, что по мере того, как звезда достигает фазы красного гиганта, еще до того, как проглотить Землю, внутренние планеты станут негостеприимными, в то время как обитаемая зона расширится до внешних планет, что, возможно, сделает теперь застывшие спутники Юпитера идеальным местом для отдыха на пляже. , Однако в таких ситуациях обычно рассматриваются только планеты с неизменными орбитами. Поскольку звезда теряет массу, орбиты будут меняться. Близкие будут испытывать сопротивление из-за повышенной плотности выпускаемого газа. Те, кто дальше, будут избавлены, но будут иметь орбиты, которые медленно расширяются по мере того, как внутренняя масса на их орбиту сбрасывается. Планеты с разными радиусами будут по-разному ощущать комбинацию этих эффектов, заставляя их орбиты изменяться способами, не связанными друг с другом.
Это общее встряхивание орбитальной системы приведет к тому, что система снова станет динамически «молодой», и планеты будут мигрировать и взаимодействовать так же, как и при первом формировании системы. Возможные тесные взаимодействия могут потенциально разбить планеты вместе, выбросить их из системы, зацикливая эллиптические орбиты или, что еще хуже, в самой звезде. Но можно ли найти доказательства этих планет?
Недавний обзорный документ исследует эту возможность. Из-за конвекции в белом карлике тяжелые элементы быстро перетаскиваются в нижние слои звезды, удаляя следы других элементов, кроме водорода и гелия в спектрах. Таким образом, в случае обнаружения тяжелых элементов это будет свидетельством продолжающейся аккреции либо из межзвездной среды, либо из источника околозвездного материала. Автор обзора приводит два ранних примера белых карликов с загрязненной атмосферой в этом отношении: van Maanen 2 и G29-38. Спектры обоих показывают сильные линии поглощения из-за кальция, в то время как у последнего также был обнаружен пылевой диск вокруг звезды?
Но является ли этот пылевой диск остатком планеты? Не обязательно. Хотя материал может быть более крупными объектами, такими как астероиды, из солнечной системы будут выбрасываться зерна меньшего размера пыли из-за давления излучения звезды в течение времени жизни основной последовательности. Как и планеты, орбиты астероидов будут нарушены, и любой проходящий слишком близко к звезде может разорваться на части и привести к загрязнению звезды, хотя и в гораздо меньшем масштабе, чем переваренная планета. Также по этим направлениям - потенциальное разрушение потенциального облака Оорта. По некоторым оценкам, планета, подобная Юпитеру, может увеличить свою орбиту в тысячу раз, что, вероятно, также рассеет многие звезды.
Ключ к сортировке этих источников может снова лежать в спектроскопии. В то время как астероиды и кометы, безусловно, могут способствовать загрязнению белого карлика, сила спектральных линий будет косвенным показателем усредненной скорости поглощения и должна быть выше для планет. Кроме того, соотношение различных элементов может помочь ограничить место потребления тела в системе. Хотя астрономы обнаружили множество газообразных планет на узких орбитах вокруг своих звезд-хозяев, есть подозрение, что они образовались дальше, там, где температуры позволили бы газу конденсироваться перед тем, как смести его. Объекты, сформированные ближе, вероятно, будут более каменистыми по природе, и если их потреблять, их вклад в спектры будет смещен в сторону более тяжелых элементов.
С запуском Spitzer В телескопе пыльные диски, свидетельствующие о взаимодействиях, были обнаружены вокруг многочисленных белых карликов, а улучшение спектральных наблюдений показало, что значительное число систем выглядит загрязненным. «Если приписать всех загрязненных металлом белых карликов скальным обломкам, то доля земных планетных систем, которые выживают после эволюции главной последовательности (по крайней мере частично), достигает 20-30%». Однако, учитывая другие источники загрязнения, это число падает до нескольких процентов. Надеемся, что по мере развития наблюдений астрономы начнут открывать больше планет вокруг звезд между главной последовательностью и областью белых карликов, чтобы лучше исследовать эту фазу эволюции планет.
