Warwick Üniversitesi gökbilimcileri, güneş sistemimizin dışında beyaz bir cüce yıldız tarafından tüketilen donmuş, su açısından zengin bir gezegen parçasının kimyasal parmak izini ortaya çıkardı.
Güneş sistemimizde, kuyruklu yıldızların ve buzlu gezegenlerin (uzaydaki küçük katı nesneler) Dünya’ya su teslim etmekten sorumlu olduğu düşünülmektedir. Bu buzlu nesnelerin varlığı, diğer dünyalarda yaşamın gelişimi için bir gerekliliktir, ancak buzlu nesneler küçük, zayıf ve kimyasal analiz gerektirdiğinden onları güneş sistemimizin dışında tanımlamak inanılmaz derecede zordur.
Yayınlanan bir çalışmada Kraliyet Astronomi Derneği’nin Aylık BildirimleriWarwick, Avrupa ve ABD’den gökbilimciler, gezegen sistemlerinde kendimizin ötesinde su ve yaşam için malzemeler verilebilen buzlu, uçucu zengin bedenlerin-buzlu, uçucu zengin bedenlerin-güçlü kanıtlar buldular.
Bu keşfi yapmak için grup, uzak yıldızların kimyasal makyajını incelemek için Hubble uzay teleskopundan ultraviyole spektroskopisi kullandı. Bir yıldız, WD 1647+375, yüzeyde “uçucu” (düşük erime noktaları olan kimyasal maddeler) olduğu göze çarpıyordu. Beyaz cüce atmosfer tipik olarak hidrojen ve helyumdan oluşur, ancak WD 1647+375’in karbon, azot, kükürt ve oksijen gibi elementleri vardı.
Bu uçucu zengin atmosfer, WD 1647+375’in farklı olduğu ilk ipucuydu.
Önde gelen yazar Snehalata Sahu, Fizik Bölümü, Warwick Üniversitesi, araştırma görevlisi, “Beyaz cücelerin biriktikleri (emici) kalsiyum, demir ve diğer metallerin imzalarını göstermesi olağandışı değil. sistem oluşturulur.
“Bu şekilde, beyaz cüceler kozmik suç sahneleri gibi davranıyor – bir gezegen düştüğünde, unsurları yıldızın atmosferinde kimyasal parmak izleri bırakarak ‘kurbanın’ kimliğini yeniden inşa etmemize izin veriyor. Tipik olarak, kalsiyum ve diğer metaller gibi kayalık malzemenin biriktirildiğinin kanıtı görüyoruz, ancak sadece bir avuç vakada uçucu bakımından zengin kalıntılar bulmak doğrulandı. “
Bir uçucu – azot – buzlu dünyaların özellikle önemli bir kimyasal parmak izidir. Bu çalışmada ultraviyole spektroskopisi, WD 1647+375 tarafından kazanılan materyalin kütlesinin azot olarak yüksek bir yüzdesine sahip olduğunu göstermiştir (~%5).
Bu, beyaz bir cüce enkazında tespit edilen en yüksek azot bolluğudur. WD 1647+375 atmosferi de emilen nesne kaya olsaydı beklenenden çok daha fazla oksijen kazanmıştı -% 84 daha fazla, her ikisi de buzlu bir nesne önerdi.
Gökbilimciler ayrıca enkazın en az son 13 yıldır yıldızı saniyede 200.000 kg (yetişkin mavi balinanın ağırlığı) oranında beslediğini gösterecek verilere sahipti. Bu, buzlu nesnenin en az 3 km boyunca (veya kuyruklu yıldız boyutunda) olduğu anlamına geliyordu, ancak bu, birikim 13 yıllık enstantandan yüz binlerce yıl daha fazla sürebileceğinden, nesnenin 50 km çapa ve quintillion kilogramlara daha yakın olabileceği anlamına geliyor.
Veriler birlikte, bu yıldız tarafından tüketilen buzlu/su açısından zengin bir gezegen (% 64 sudan oluşan), belki de Halley’s gibi bir kuyruklu yıldız veya C/2016 R2 gibi bir cüce gezegen parçasının resmini çizdi.
İkinci yazar, Profesör Boris T. Gänsicke, Fizik Bölümü, Warwick Üniversitesi, “WD 1647+375’in uçucu zengin doğası, güneş sistemimizdeki Kuiper Belt nesneleri (KBOS)-yörüngenin ötesinde bulunan buzlu nesneler, yörüngenin yörüngesinin yörüngesinin büyük olasılıkla, bir plokanın gibi bir parke olduğunu düşündüğünü düşünüyor.
“Bu, azot açısından zengin bileşimi, yüksek tahmin edilen kütle ve tipik KBO’lardan daha fazla olan ve muhtemelen plüto benzeri bir gezegenin kabuğundan veya mantosundan kaynaklanan yüksek buz / rock oranına dayanmaktadır.”
Bu, sadece buzlu bir gezegeni emen hidrojen-atmosfer beyaz bir cüce ilk açık bulgusudur. Orijinal yıldızın çevresinde gezegen sisteminde oluşup oluşmadığı veya bunun yerine derin uzaydan yakalanan bir yıldızlararası kuyruklu yıldız olup olmadığı açık bir soru olmaya devam ediyor. Her iki durumda da, bulgu, gezegen sistemlerinde kendimizin ötesinde buzlu, uçucu zengin bedenlerin var olduğuna dair zorlayıcı kanıtlar sunmaktadır.
Keşif ayrıca, ultraviyole spektroskopisinin güneş sistemimizin ötesinde nadir uçucu zengin nesnelerin bileşimini araştırmada benzersiz rolünü vurgulamaktadır. Sadece UV uçucu elementleri (karbon, kükürt, oksijen ve özellikle azot) tespit edebilir ve gelecekteki yaşam taşlarını diğer yıldızların etrafında aramak için gelecekteki girişimlerin önemli bir parçası olacaktır.
