Когда звезда достигает конца своего жизненного цикла, она взрывает свои внешние слои в результате огненного взрыва, известного как сверхновая. Что касается менее массивных звезд, то белый карлик - это то, что останется позади. Точно так же у любых планет, которые когда-то вращались вокруг звезды, также будут взорваны их внешние слои сильным взрывом, оставляя позади ядра позади.
В течение десятилетий ученые могли обнаружить эти остатки планет, отыскивая радиоволны, которые генерируются в результате их взаимодействия с магнитным полем белого карлика. Согласно новым исследованиям пары исследователей, эти «радио-громкие» планетные ядра будут продолжать излучать радиосигналы в течение миллиарда лет после того, как их звезды погибли, что делает их обнаруживаемыми с Земли.
Исследование было проведено доктором Дмитрием Верасом из Центра экзопланет и обитания Университета Уорика и профессором Александром Вольшаном, известным охотником за экзопланетами из Центра экзопланет и Обитаемых миров в Университете штата Пенсильвания. Исследование, в котором подробно изложены их выводы, было недавно опубликовано в Ежемесячные уведомления Королевского астрономического общества.
Этот метод обнаружения экзопланет на самом деле проверен временем. Фактически, он был использован самим доктором Вольшканом в 1990 году, чтобы обнаружить самую первую подтвержденную экзопланету вокруг пульсара. Это возможно благодаря тому, как мощное магнитное поле белого карлика будет взаимодействовать с металлическими структурами орбитального ядра планеты.
Это приводит к тому, что сердечник действует как проводник, что может привести к образованию однополярной индукторной цепи. Излучение из этой цепи излучается в виде радиоволн, которые затем можно обнаружить с помощью радиотелескопов на Земле. Тем не менее, Верас и Вольшкан попытались выяснить, как долго эти ядра могут выжить после того, как их лишат их внешних слоев (и, следовательно, как долго они еще могут быть обнаружены).
Проще говоря, планетарные ядра, вращающиеся вокруг звезды белого карлика, неизбежно будут перемещаться внутрь из-за влияния электрических и магнитных полей белого карлика (явление, известное как дрейф Лоренца). Как только они подойдут достаточно близко, остатки планет будут разорваны мощной гравитацией белого карлика и уничтожены - в этот момент они больше не будут обнаруживаться.
В предыдущих моделях астрономы рассчитывали выживаемость планетарных ядер на основе того, сколько времени потребуется ядрам, чтобы дрейфовать внутрь. Тем не менее, Верас и Вольшкан также включили влияние гравитационных приливов в свою модель, которая может представлять равную или доминирующую силу.
Затем они провели моделирование с использованием всего диапазона наблюдаемых значений напряженности магнитного поля белого карлика и их потенциальной электропроводности в атмосфере. В конце концов, их
«Есть приятное место для обнаружения этих планетарных ядер: ядро, расположенное слишком близко к белому карлику, будет разрушено приливными силами, а ядро, находящееся слишком далеко, не будет обнаружено. Кроме того, если магнитное поле слишком сильное, оно толкнет ядро в белого карлика, разрушив его. Следовательно, мы должны искать только планеты вокруг этих белых карликов с более слабыми магнитными полями на расстоянии между 3 солнечными радиусами и расстоянием Меркурий-Солнце ».
«Никто никогда не обнаруживал только голое ядро крупной планеты, ни крупную планету только с помощью мониторинга магнитных подписей, ни крупную планету вокруг белого карлика. Следовательно, открытие здесь будет представлять «первые» в трех разных смыслах для планетных систем ».
Пара надеется использовать свои результаты для информирования будущих поисков планетных ядер вокруг белых карликов. «Мы будем использовать результаты этой работы в качестве руководства для разработки радиопоисков для планетных ядер вокруг белых карликов», - сказал профессор Вольшан. «Учитывая имеющиеся свидетельства присутствия планетарного мусора вокруг многих из них, мы считаем, что наши шансы на захватывающие открытия весьма хороши».
Они надеются провести эти наблюдения с помощью радиотелескопов, таких как обсерватория Аресибо в Пуэрто-Рико и телескоп Грин-Бэнк в Западной Вирджинии. Эти передовые инструменты позволят им наблюдать белых карликов в тех же частях электромагнитного спектра, которые позволили сделать прорывное открытие, сделанное профессором Вольшаном и его коллегами в 1990 году.
«Открытие также поможет раскрыть историю этих звезд
Спустя миллиарды лет, после того, как наше Солнце станет сверхновой, и планеты во внутренней Солнечной системе станут обожженными металлическими шариками, отрадно знать,
