Када звезде попут нашег Сунца исцрпе водоничко гориво, оне улазе у оно што је познато као њихова фаза црвеног гиганта (РГБ). Ово је карактеристично по томе што се звезда шири до неколико пута више од своје оригиналне величине, након чега они проливају своје спољашње слојеве и постају компактни бели патуљци. Током наредних неколико милијарди година, верује се да ће ове звезде полако трошити све предмете и прстенове прашине који су још довољно близу да на њих утиче њихова гравитација.
Међутим, грађанка-научник по имену Мелина Тхевенот недавно је открила изненађујуће откриће посматрајући бели патуљасти систем. На основу података из мисије ВРС-а са широким пољем, ова звезда је бели патуљак већ неколико година, али још увек има више прстенова прашине око себе. Познато под називом ЛСПМ Ј0207 + 3331 (или Ј0207), ово откриће може приморати истраживаче да преиспитају моделе планетарних система.
Откриће је направљено кроз Бацкиард Ворлдс: Планет 9, пројекат који је водио Марц Куцхнер (астрофизичар из НАСА-иног центра за свемирске летове Годдард), који се ослања на волонтере да разврстају ВИСЕ податке за нова открића. Смештен на око 145 светлосних година у сазвежђу Јарац, астрономи сумњају да би Ј0207 могао бити први познати пример белог патуљка са више прстенова прашине и најстарији.
То откриће је такође предмет недавне студије објављене у Тхе Астропхисицал Јоурнал („Бијели патуљак од 3 Гир са топлом прашином откривен кроз позадинске свјетове: Планет 9 Цитизен Сциенце Пројецт“). Као што је Јохн Дебес, астроном са Института за свемирски телескоп у Балтимору и водећи аутор на папиру, открио у недавном НАСА-овом саопћењу за јавност:
„Овај бели патуљак је толико стар да сваки процес уношења материјала у своје прстенове мора радити у временским размацима од милијарду година. Већина модела који су научници створили да објасне прстенове око белих патуљака делују добро и до око 100 милиона година, тако да ова звезда заиста изазива наше претпоставке о развоју планетарних система. "
Звезду је открила НАСА-ина мисија претраживача широког поља (ВИСЕ) која је покупила јак инфрацрвени сигнал, што сугерише присуство прашине. На основу брзине којом се беле патуљасте звезде временом хладе, Дебесов тим израчунао је на основу његове температуре на површини - нешто више од 5.800° Ц (10,500° Ф) - да је Ј0207 у својој фази белог патуљка већ око 3 милијарде година.
Ова нова открића су у супротности са оним што астроном већ неко време сумња у еволуцију звезданих система. У прошлости су астрономи приметили како ће се планете и астероиди који преживе преживе РГБ фазу звезде одмаћивати даље након што уђе у фазу белог патуљка. То је због тога што је звезда изгубила већи део своје масе, а самим тим и гравитациони утицај на околне објекте.
Астрономи предвиђају да ће се то догодити нашем Сунчевом систему за око 5 милијарди година. Након што се прошири на Венеру, Меркур и Земљу, наше Сунце ће изгубити своје спољашње слојеве и постаће бели патуљак. У овом тренутку, преостале планете и објекти (који ће вероватно укључивати Главни астероидни појас, гасне дивове и Куиперов појас) све ће се одселити према ван.
Међутим, у 1 до 4% случајева, бели патуљци су показали инфрацрвену емисију што указује да су окружени дисковима прашине или прстеновима. Научници теоретизирају да је то можда резултат астероида и комета који су избачени из појасева путем гравитационе интеракције са расељеним планетима и послати их ка звезди. Како се ова тела приближавају белом патуљу, растргана су од плимних поремећаја узрокованих јаком гравитацијом звезде.
Тада би настали крхотине формирале прашњав прстен који полако пада према унутра и накупља се на површину звезде. Међутим, у свим претходним случајевима примећени су дискови и прстенови прашине само око белих патуљака старих око милијарду година. То се чинило у складу са ставом да су старији бели патуљци ефикасно потрошили залихе астероида и резултирајући прстење прашине.
Ово последње откриће ефикасно чини Ј0207 најстаријим и најхладнијим белим патуљком са прашином коју је икада запажено. Кад је први пут примијетила инфрацрвене сигнале Ј0207, Мелина Тхевенот мислила је да су то лоши подаци. У то време је претраживала агенције Европске свемирске агенције Гаиа архиве мисије за смеђе патуљке, које је једва могуће открити преко њихове инфрацрвене емисије.
Након консултација са ВИСЕ инфрацрвеним подацима, схватила је да је превише светла и далека да би била смеђа патуљка. Тхевенот је та открића пренео тиму Бацкиард Ворлдс: Планет 9, који је потом добио праћења из опсерваторије В. М. Кецк на Хавајима. Као што је Тхевенот објаснио:
„То је заиста мотивирајући аспект претраге. Истраживачи ће померити своје телескопе да би погледали светове које сте открили. Оно у чему посебно уживам је интеракција са страшним истраживачким тимом. Сви су врло љубазни и увек покушавају да извуку најбоље из наших открића. "
Штавише, Дебес и његове колеге сумњају да Ј0207 можда чак има и систем прстенова. Они у својој студији сугерирају да би се то састојало од две различите компоненте: танког спољног прстена где гравитација белог патуљка разбија астероиде и ширег прстена ближе звезди. Ова нова запажања вероватно ће натерати астрономе да преиспитају своје моделе како се развијају планетарни системи.
"Изградили смо дворишне светове: планета 9 углавном да бисмо тражили смеђе патуљке и нове планете у Сунчевом систему", рекао је Куцхнер. „Али рад са грађанским научницима увек води изненађењу. Они су гласни - пројекат је управо прославио свој други рођендан, а већ су открили више од 1.000 вероватно смеђих патуљака. Сада када смо поново покренули веб локацију са двоструком количином података ВИСЕ, радујемо се још узбудљивијим открићима. “
Поред присиљавања да се преиспита развој планетарног система током времена, ово би истраживање могло пружити трагове о будућности нашег сопственог Сунчевог система. Једном када наше Сунце постане бели патуљак, вероватно ће провести наредних неколико милијарди година конзумирајући астероиде и КБО-е које су преживели гасовити дивови избацили из појаса. Према овој најновијој студији, он би такође могао да има прстен прашине око неколико милијарди година касније.
И док је ово откриће благодат за астрономе, оно такође показује шта је могуће захваљујући сарадњи научних организација и грађанских научника. У доба истраживања егзопланета и напредне астрономије, сама количина података чини такву сарадњу не само потребном, већ и врло уносном.
