Ahli astronomi telah menemui planet bersaiz Neptunus besar yang mengorbit bintang kerdil putih. Planet ini empat kali lebih besar daripada bintang, dan kerdil putih nampaknya perlahan-lahan menghancurkan planet ini: panas dari kerdil putih menguap bahan dari atmosfer planet, membentuk ekor seperti komet.
Kerdil putih adalah keadaan akhir bagi bintang seperti Matahari kita. Sebagai bintang seperti Matahari kehabisan bahan bakar, ia mengembang menjadi raksasa merah. Semasa fasa itu, sebahagian besar jisim bintang dibuang ke angkasa. Selepas itu, yang tinggal hanyalah kerdil putih yang ringkas dan sejuk.
Kerdil putih kebanyakannya merupakan tenaga yang dihabiskan dalam istilah yang luar biasa. Ia berada dalam keadaan akhir, tidak menggunakan tenaga yang sama seperti dulu. Tetapi masih cukup radiasi untuk menghilangkan atmosfer dari planet ini. Dan itulah yang berlaku dengan bintang dalam kajian ini, bernama WDJ0914 + 1914.
Kerdil putih dalam kajian ini adalah antara 10,000 yang ditinjau oleh Sloan Digital Sky Survey (SDSS.) Bekerja dengan data Sloan, para astronom di Warwick menganalisis cahaya yang berasal dari kerdil putih. Variasi cahaya yang halus tetapi dapat dikesan datang dari sistem yang membolehkan para astronom mengenal pasti unsur-unsur yang ada.
Mereka mengesan lonjakan kecil dalam hidrogen, oksigen, dan sulfur. Hidrogen tidak biasa, kerana kerdil putih kebanyakannya terdiri dari oksigen dan karbon, dan oksigen dan sulfur belum pernah dilihat sebelumnya dalam situasi seperti ini. Mereka melihat lebih dekat dengan Teleskop Sangat Besar (VLT) dan mendapati bahawa bentuk ketiga elemen tersebut menunjukkan adanya sebentuk cincin gas di sekitar WDJ0914 + 1914.
"Sistem seperti ini belum pernah dilihat sebelumnya, dan saya jelas bahawa ini adalah bintang yang unik."
Dr. Boris Gaensicke, Universiti Warwick.
Pada mulanya, para penyelidik berpendapat bahawa mereka melihat bintang binari.
Dr. Boris Gaensicke dari University of Warwick adalah pengarang utama salah satu kajian. Dalam siaran akhbar dia berkata, "Pada mulanya, kami menyangka bahawa ini adalah bintang binari dengan cakera pertambahan yang terbentuk dari jisim yang mengalir di antara kedua bintang. Walau bagaimanapun, pemerhatian kami menunjukkan bahawa itu adalah kerdil putih tunggal dengan cakera di sekitarnya kira-kira sepuluh kali lebih besar daripada cahaya matahari kita, yang dibuat hanya dari hidrogen, oksigen dan sulfur. Sistem seperti ini belum pernah dilihat sebelumnya, dan jelas bagi saya bahawa ini adalah bintang yang unik. "
Setelah analisis lebih lanjut, para astronom mendapati bahawa kerdil putih itu menghasilkan oksigen dan sulfur dari cakera. Mereka dapat menganalisis komposisi cakera itu sendiri, dan mendapati ia sesuai dengan lapisan planet yang lebih dalam di Sistem Suria kita sendiri seperti Neptunus dan Uranus, kedua-dua raksasa ais.
Walaupun pelakuran berhenti lama dahulu, kerdil putih masih sekitar 28,000 Celsius. Ia mengeluarkan cukup tenaga untuk mengebom planet ghaib, dan menguap bahannya. Pengiraan pasukan menunjukkan bahawa kira-kira 3000 tan bahan dilucutkan ke dalam cakera setiap saat.
Dr. Gaensicke berkata: "Bintang ini mempunyai planet yang tidak dapat kita lihat secara langsung, tetapi kerana bintang itu sangat panas ia menguap planet ini, dan kita mengesan atmosfera yang hilang."
"Penemuan ini merupakan kemajuan besar karena selama dua dekad terakhir kami memiliki bukti yang semakin meningkat bahawa sistem planet bertahan hingga ke tahap kerdil putih."
DR. BORIS GAENSICKE, UNIVERSITI WARWICK.
Tidak semua kerdil putih panas seperti ini. Ini bermaksud bahawa mengesan sebarang planet yang mengorbitnya dengan kaedah yang sama kemungkinan tidak mungkin. Tetapi mesti ada lebih banyak daripadanya. Sebenarnya, mungkin terdapat sebanyak 10 bilion kerdil putih di Bima Sakti. Berapakah peratusannya yang cukup panas sehingga planet berinteraksi dengan mereka seperti ini adalah soalan terbuka.
"Mungkin ada banyak kerdil putih yang lebih sejuk yang memiliki planet tetapi kekurangan foton bertenaga tinggi yang diperlukan untuk mendorong penyejatan, jadi kami tidak dapat mencarinya dengan kaedah yang sama," kata Dr Gaensicke. "Namun, beberapa planet tersebut mungkin dapat dikesan menggunakan metode transit setelah Teleskop Survei Besar Sinoptik naik ke langit." (Teleskop itu mungkin diberi nama kembali Teleskop Survei Vera Rubin.)
Terdapat banyak bukti yang menunjukkan bahawa planet dapat bertahan dalam fasa kerdil putih bintang mereka. Penemuan ini menambah berat bukti itu.
"Penemuan ini merupakan kemajuan besar kerana selama dua dekad yang lalu kami memiliki bukti yang semakin meningkat bahawa sistem planet bertahan hingga ke tahap kerdil putih," kata Dr. dan menjelaskan peristiwa-peristiwa ini memerlukan lebih banyak badan jisim planet yang lebih besar. Memiliki bukti untuk planet sebenarnya yang tersebar di dalamnya adalah langkah penting. "
Menurut Dr Matthias R. Schreiber, pengarang utama makalah kedua, sistem WDJ0914 + 1914 adalah gambaran masa depan. "Dalam arti tertentu, WDJ0914 + 1914 memberikan kita gambaran tentang masa depan sistem suria kita sendiri yang sangat jauh."
Akhirnya Matahari kita akan mengalami nasib yang sama dengan kerdil putih ini. Ia akan menjadi raksasa merah, mengembang dan menyelimuti Mercury, Venus, dan Earth. (Mungkin juga mars.) Selepas itu, kira-kira 6 bilion tahun dari sekarang, ia akan menjadi kerdil putih. Sekiranya raksasa gas dan raksasa ais di Sistem Suria kita berpindah cukup dekat ke bintang, bahannya mungkin dilucutkan ke dalam cakera seperti yang dilakukan oleh WDJ0914 + 1914 kepada gergasi aisnya.
Dalam makalah pendamping, para astronom menunjukkan apa yang akan berlaku. Matahari masa depan kita akan memancarkan foton tenaga tinggi yang cukup untuk menghilangkan bahan dari Musytari, Saturnus, Uranus, dan Neptunus. Sebilangan gas itu masuk ke dalam cakera, dan kemudian ke Matahari itu sendiri. Ahli astronomi masa depan, jika ada, akan dapat melihatnya dengan cara yang sama seperti kita.
Pasukan ini juga mungkin secara tidak sengaja telah menemukan cara untuk mengkaji atmosfera eksoplanet.
Dalam siaran pers, Dr. Schreiber berkomentar: “Kami terkejut ketika kami menyedari bahawa ketika memerhatikan kerdil putih panas, kami berpotensi melihat tanda tangan dari atmosfer planet ekstrasolar. Walaupun hipotesis ini memerlukan pengesahan lebih lanjut, ia mungkin membuka pintu untuk memahami atmosfer planet ekstrasolar. "
Ini adalah kali kedua ahli astronomi menemui planet di tempat yang tidak dijangka. Pada bulan November, ahli astronomi menggunakan data TESS mendapati sebuah planet mengorbit gergasi merah. Dalam kedua-dua kes ini, mana-mana planet dalam kedudukan ini seharusnya musnah ketika bintang-bintangnya berkembang menjadi gergasi merah.
Tetapi sekarang dua telah ditemui, kemungkinan akan ada lebih banyak lagi. Dalam makalah kedua, penulis menyimpulkan kadar 1 dari 10.000 kerdil putih yang melepaskan atmosfer dari planet. Sekiranya terdapat 10 bilion kerdil putih di Bima Sakti, akan ada 1 juta daripadanya dengan planet yang sejuk dikesan secara spektroskopi. Dan ini pasti akan membentuk semula pemahaman kita tentang bagaimana sistem suria berkembang.
Ahli astronomi di University of Warwick di UK dan University of Valparaiso di AS membuat penemuan itu. Penyelidikan mereka diterbitkan dalam dua makalah. Satu makalah berjudul "Peningkatan planet raksasa ke bintang kerdil putih" dan diterbitkan di Nature. Makalah kedua berjudul "Cold Giant Planets Evaporated by Hot White Dwarfs" dan diterbitkan dalam Astrophysical Journal Letters.
Lagi:
- Siaran Akhbar: Planet raksasa yang tersembunyi terungkap di sekitar bintang kerdil putih kecil
- Kertas Penyelidikan: Planet Raksasa Sejuk Dihisap oleh Kerdil Putih Panas
- Kertas Penyelidikan: Penambahan planet gergasi ke bintang kerdil putih
- Space Magazine: Nampaknya Mustahil, Tetapi Entah bagaimana Planet ini bertahan dari Fasa Merah Gergasi Bintangnya
