Hoppa till innehåll

ulfr

Nr 14 2024

  • av

ESO-rapport:

Metalliskt ärr upptäckt på kannibalstjärna

När en stjärna som vår sol når slutet av sitt liv kan den sluka de omgivande planeterna och asteroiderna som den föddes med. Med hjälp av Europeiska sydobservatoriets Very Large Telescope (ESO:s VLT) i Chile, har nu forskare för första gången funnit en unik signatur av denna process – ett ärr inpräntat på ytan av en vit dvärgstjärna. Resultaten publiceras i dag i The Astrophysical Journal Letters. Hela pressrelisen här.

“Det är välkänt att vissa vita dvärgar – långsamt svalnande rester av stjärnor som solen – kannibaliserar på delar av sina planetsystem. Nu har vi upptäckt att stjärnans magnetfält spelar en nyckelroll i denna process, vilket resulterar i ett ärr på den vita dvärgens yta” säger Stefano Bagnulo, astronom vid Armagh Observatory and Planetarium i Nordirland, Storbritannien, och huvudförfattare till studien.

Ärret som forskargruppen observerade visar sig som en koncentration av metaller på den vita dvärgens yta. Den vita dvärgen, WD 0816-310, är en rest av jordens storlek av en stjärna som liknade vår sol, men som var aningen större. “Vi har visat att dessa metaller härrör från en fast kropp som var minst lika stor som Vesta, som med en diameter av cirka 500 kilometer är den näst största asteroiden i solsystemet” säger Jay Farihi, professor vid University College London, Storbritannien, och medförfattare till studien.

Observationerna gav också ledtrådar till hur stjärnan fick sitt metalliska ärr. Forskarna noterade att styrkan hos metallsignalen varierade när stjärnan roterade, vilket tyder på att metallerna är koncentrerade i ett specifikt område på den vita dvärgens yta snarare än utspridda över den vita dvärgen. De fann också att dessa variationer var synkroniserade med förändringar i den vita dvärgens magnetfält, vilket indikerar att metallärret sammanfaller med en av stjärnans magnetiska poler. Tillsammans pekar dessa ledtrådar på att magnetfältet bidrog till att dra metallerna till stjärnan, vilket skapade ärret [.

“Överraskande nog är materialet inte jämnt fördelat över stjärnans yta, som teorierna förutsade. Detta ärr är snarare en koncentrerad ansamling av planetlikt material som hålls på plats av samma magnetfält som dragit till sig de infallande fragmenten” säger medförfattaren John Landstreet, professor vid University of Western Ontario, Kanada, som också är ansluten till Armagh Observatory and Planetarium. “Inget liknande har setts tidigare.”

För att kunna dra dessa slutsatser använde forskargruppen FORS2, ett instrument på VLT som har liknats vid en schweizerkniv, som gjorde det möjligt att upptäcka metallärret och koppla det till stjärnans magnetfält. “ESO erbjuder den unika kombinationen av teknisk kapacitet som krävs för att observera svaga objekt som vita dvärgar och med hög noggrannhet mäta stjärnors magnetfält” säger Bagnulo. I sin studie utnyttjade forskarna även arkivdata från VLT-instrumentet X-shooter för att bekräfta sina fynd.

Genom att utnyttja kraften i observationer som dessa kan astronomer avslöja den huvudsakliga sammansättningen hos exoplaneter, det vill säga planeter som kretsar runt andra stjärnor än solen. Denna unika studie visar också hur planetsystem kan förbli dynamiskt aktiva, även efter planetsystemets “död”.