Kiedy gwiazda osiągnie koniec swojego cyklu życia, zdmuchnie zewnętrzne warstwy w ognistą eksplozję znaną jako supernowa. Jeśli chodzi o mniej masywne gwiazdy, biały karzeł pozostanie w tyle. Podobnie, na wszystkich planetach, które kiedyś krążyły wokół gwiazdy, ich zewnętrzne warstwy również zostaną zdmuchnięte przez gwałtowny wybuch, pozostawiając za sobą rdzenie.
Przez dziesięciolecia naukowcy byli w stanie wykryć te pozostałości planetarne, szukając fal radiowych generowanych przez ich interakcje z polem magnetycznym białego karła. Według nowych badań przeprowadzonych przez parę naukowców, te „głośno radiowe” rdzenie planetarne będą nadal emitować sygnały radiowe przez okres do miliarda lat po śmierci swoich gwiazd, co umożliwi ich wykrycie z Ziemi.
Badania zostały przeprowadzone przez dr Dimitri Veras z Center for Exoplanets and Habitability na University of Warwick i prof. Alexander Wolszczan, znany łowca egzoplanet z Center for Exoplanets and Habitable Worlds na Pennsylvania State University. Badanie, które szczegółowo opisuje ich wyniki, zostało niedawno opublikowane w Internecie Miesięczne zawiadomienia Royal Astronomical Society.
Ta metoda wykrywania egzoplanet jest w rzeczywistości dość czasochłonna. W rzeczywistości sam Dr Wolszcan wykorzystał go w 1990 r. Do wykrycia pierwszej potwierdzonej egzoplanety wokół pulsara. Jest to możliwe ze względu na sposób, w jaki potężne pole magnetyczne białego karła oddziałuje z metalicznymi składami orbitującego jądra planetarnego.
Powoduje to, że rdzeń działa jak przewodnik, co może prowadzić do powstania jednobiegunowego obwodu cewki indukcyjnej. Promieniowanie z tego obwodu jest emitowane jako fale radiowe, które następnie mogą zostać wykryte przez radioteleskopy na Ziemi. Jednak Veras i Wolszcan starali się ustalić, jak długo rdzenie te mogą przetrwać po zdjęciu ich zewnętrznych warstw (a tym samym, jak długo można je jeszcze wykryć).
Mówiąc prościej, rdzenie planetarne krążące wokół gwiazdy białego karła nieuchronnie zostaną wciągnięte do środka z powodu wpływu pól elektrycznych i magnetycznych białego karła (zjawisko znane jako dryf Lorenza). Gdy zbliżą się wystarczająco blisko, resztki planet zostaną rozerwane przez potężną grawitację białego karła i pochłonięte - w tym momencie nie będą już wykrywalne.
W poprzednich modelach astronomowie obliczali przeżywalność rdzeni planetarnych na podstawie tego, ile czasu zajmie ich dryfowanie do wewnątrz. Jednak Veras i Wolszcan włączyli również wpływ fal grawitacyjnych do swojego modelu, który może reprezentować siłę równą lub dominującą.
Następnie przeprowadzili symulacje z wykorzystaniem całego zakresu obserwowalnych natężeń pola magnetycznego białego karła i ich potencjalnych przewodności elektrycznej w atmosferze. W końcu ich
„Jest dobry punkt do wykrywania tych rdzeni planetarnych: jądro zbyt blisko białego karła zostanie zniszczone przez siły pływowe, a jądro zbyt daleko nie będzie wykrywalne. Ponadto, jeśli pole magnetyczne jest zbyt silne, pchnąłby rdzeń do białego karła, niszcząc go. Dlatego powinniśmy szukać planet wokół białych karłów o słabszych polach magnetycznych w odległości około 3 promieni słonecznych od odległości Merkurego od Słońca. ”
„Nikt nigdy wcześniej nie znalazł tylko nagiego jądra dużej planety, ani dużej planety jedynie poprzez monitorowanie podpisów magnetycznych, ani dużej planety wokół białego karła. Dlatego odkrycie tutaj oznaczałoby „pierwsze” w trzech różnych sensach dla układów planetarnych. ”
Obaj mają nadzieję, że wykorzystają swoje wyniki do przyszłych poszukiwań rdzeni planetarnych wokół białych karłów. „Wykorzystamy wyniki tej pracy jako wytyczne dla projektów poszukiwań radiowych rdzeni planetarnych wokół białych karłów” - powiedział prof. Wolszczan. „Biorąc pod uwagę istniejące dowody obecności gruzów planetarnych wokół wielu z nich, uważamy, że nasze szanse na ekscytujące odkrycia są całkiem spore”.
Mają nadzieję przeprowadzić te obserwacje przy użyciu radioteleskopów, takich jak Obserwatorium Arecibo w Puerto Rico i Teleskop Green Bank w Zachodniej Wirginii. Te zaawansowane instrumenty pozwolą im obserwować białe karły w tych samych częściach spektrum elektromagnetycznego, które pozwoliły na przełomowe odkrycie dokonane przez prof. Wolszczana i współpracowników w 1990 roku.
„Odkrycie pomogłoby również odkryć historię tej gwiazdy
Za miliardy lat po tym, jak nasze Słońce przemieści się w supernową, a planety w wewnętrznym Układzie Słonecznym staną się wypalonymi metalowymi kulkami, nieco zachęcająca jest wiedza
