Астрономы впервые обнаружили белый карлик, пожирающий ледяной мир, похожий на Плутон

Художественное представление белого карлика WD 1647+375, аккрецирующего ледяные планетарные фрагменты мира, похожего на Плутон. Автор: Snehalata Sahu/University of Warwick

Астрономы Уорикского университета обнаружили химический след замороженного, богатого водой планетарного фрагмента, который поглощается белым карликом за пределами нашей Солнечной системы.

В исследовании, опубликованном в MRNAS, учёные из Великобритании, Европы и США нашли убедительные доказательства существования ледяных, богатых летучими веществами тел — способных доставлять воду и ингредиенты для жизни — в других планетарных системах.

Группа использовала ультрафиолетовую спектроскопию с космического телескопа «Хаббл» для изучения химического состава далёких звёзд. Одна звезда, WD 1647+375, выделялась наличием «летучих веществ» (химических веществ с низкой температурой плавления) на поверхности. Атмосфера белых карликов обычно состоит из водорода и гелия, но у WD 1647+375 были обнаружены элементы, такие как углерод, азот, сера и кислород.

Ведущий автор исследования Снехалата Саху заявила:

Белые карлики действуют как космические места преступлений — когда планетозималь падает, её элементы оставляют химические отпечатки в атмосфере звезды, позволяя нам восстановить личность «жертвы».

Особенно важным химическим маркером ледяных миров является азот. Спектроскопия показала, что материал, поглощаемый WD 1647+375, имел высокий процент азота по массе (~5%). Это самая высокая концентрация азота, когда-либо обнаруженная в обломках белого карлика. Атмосфера звезды также получила значительно больше кислорода, чем ожидалось бы от поглощения каменистого объекта — на 84% больше, что указывает на ледяное тело.

Данные также показали, что обломки питали звезду как минимум последние 13 лет со скоростью 200 000 кг (вес взрослого синего кита) в секунду. Это означает, что ледяной объект был как минимум 3 км в поперечнике, но это минимальный размер, так как аккреция может длиться сотни тысяч лет.

Второй автор исследования, профессор Борис Т. Генсике, сказал:

Мы считаем, что поглощаемая звездой планетозималь, скорее всего, является фрагментом карликовой планеты, подобной Плутону. Это основано на её богатом азотом составе, высокой прогнозируемой массе и высоком соотношении льда к породе 2.5.

Это первое однозначное обнаружение белого карлика с водородной атмосферой, чисто поглощающего ледяную планетозималь. Открытие также подчёркивает уникальную роль ультрафиолетовой спектроскопии в исследовании состава таких редких, богатых летучими веществами объектов за пределами нашей Солнечной системы.