الفلك

كيف يمكن للكوكب (WD 1856b) أن يدور حول كتلته الأصغر WD 1856؟

كيف يمكن للكوكب (WD 1856b) أن يدور حول كتلته الأصغر WD 1856؟



We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

يحتوي WD 1856 على كتلة أصغر من WD 1856b. إذن كيف WD1856 يجعل WD 1856b تدور في المدار؟ انحناءه الواضح المخالف للمكان والزمان.


WD 1856b ليس أكبر من النجم الذي يدور حوله. نصف قطر WD 1856b أكبر بكثير من نجمه لأن نجمه قزم أبيض. لكن WD 1856b أقل ضخامة بكثير. هذا يعطي النجم قطرًا أكبر قليلاً من الأرض بينما حجم الكوكب يقارب حجم كوكب المشتري.

النجم WD 1856 + 534 هو حوالي نصف كتلة شمسنا أو حوالي 500 من كتلة كوكب المشتري. الكوكب مُدرج على أنه "أقل من 13.8" كتلة كوكب المشتري ، وبالتالي فإن كتلة النجم على الأقل تزيد عن 30 ضعف كتلة الكوكب.


يحتوي WD 1856 فعليًا على كتلة أكبر من WD 1856 b: تعطي صفحة نظرة عامة لوكالة ناسا 0.518 كتلة شمسية (543 كتلة كوكب المشتري) للقزم الأبيض ، بينما يحتوي الكوكب على أقل من 13.8 كتلة كوكب المشتري. نصف قطر القزم الأبيض أصغر من الكوكب لأنه أكثر كثافة.


العثور على كوكب عملاق يدور حول نجم قزم أبيض ميت

في هذا الرسم التوضيحي ، يدور كوكب WD 1856b العملاق حول نجمه القزم الأبيض الخافت كل يوم ونصف.

دبي ، الإمارات العربية المتحدة (CNN) - لأول مرة ، تم اكتشاف كوكب يدور حول قزم أبيض ، يُعرف أيضًا باسم النجم الميت.

هذا الكوكب خارج المجموعة الشمسية ، وهو كوكب خارج نظامنا الشمسي ، بحجم كوكب المشتري ويعرف باسم WD 1586 b.

يدور هذا الكوكب العملاق خارج المجموعة الشمسية حول بقايا النجم ، والذي يبلغ حجمه تقريبًا حجم الأرض ، في مدار قريب جدًا كل 34 ساعة. بالمقارنة ، عطارد هو أقرب كوكب إلى الشمس في نظامنا الشمسي ويستغرق 90 يومًا لإكمال مدار واحد حول الشمس.

يقع هذا النجم المحتضر على بعد 80 سنة ضوئية من الأرض في كوكبة دراكو.

ونشرت الدراسة الأربعاء في دورية نيتشر.

القزم الأبيض هو ما يتبقى بعد أن يتضخم نجم شبيه بالشمس إلى عملاق أحمر أثناء تطور النجم. العمالقة الحمراء تحترق وقودها الهيدروجين وتتوسع وتستهلك أي كواكب قريبة من مسارها. على سبيل المثال ، عندما تصبح شمسنا عملاقًا أحمر بعد مليارات السنين من الآن ، فمن المحتمل أن تبتلع عطارد والزهرة - وربما الأرض.

بعد أن يفقد النجم غلافه الجوي ، كل ما تبقى هو اللب المنهار - القزم الأبيض. يستمر في البرودة لمليارات السنين.

يثير العثور على كوكب سليم في مثل هذا المدار القريب حول قزم أبيض أسئلة حول كيفية وصوله إلى هناك ، وكيف نجا من تطور النجم إلى قزم أبيض.

يعتقد الباحثون أن الكوكب كان بعيدًا جدًا عن نجمه المضيف وهاجر بالقرب من النجم بعد تطوره.

اقترحت عمليات المحاكاة التي قاموا بها أنه عندما أصبح النجم قزمًا أبيض ، اقترب الكوكب منه.

اقترحت الدراسة نظرية مفادها أن الكواكب الكبيرة يمكنها النجاة من التطور العنيف لنجم والوصول إلى مدار قريب حوله بعد ذلك.

قال إيان كروسفيلد ، المؤلف المشارك في الدراسة والأستاذ المساعد للفيزياء و علم الفلك في جامعة كانساس ، في رسالة بريد إلكتروني.

"على الرغم من أن النجم مجرد جمرة باهتة (فقط واحد على عشرة آلاف من سطوع شمسنا) فإن هذا الكوكب الآن على الأرجح في مدار مستقر ، لذلك يجب أن يكون موجودًا لنا لندرسه ونتعلم المزيد عنه لسنوات عديدة تأتي."

العثور على نظام شمسي ميت

تم إطلاق مهمة القمر الصناعي لمسح الكواكب العابرة للكواكب الخارجية (TESS) التابعة لوكالة ناسا في عام 2018 وهي تبحث عن الكواكب الخارجية حول النجوم القريبة منذ ذلك الحين. هذا القزم الأبيض هو واحد من أقدم القزم التي رصدتها TESS.

لاحظ الباحثون الكوكب أثناء البحث في البيانات التي جمعتها TESS.

قال كروسفيلد: "يجد TESS كوكبًا من خلال النظر إلى نجم ، ويقيس مدى سطوع النجم باستمرار لأسابيع". "إذا كان هناك كوكب يدور حول النجم ، وإذا كان الكوكب يمر بينك وبين النجم ، فسيتم حجب بعض ضوء ذلك النجم. ثم يصبح النجم أكثر سطوعًا مرة أخرى مع مرور الكوكب - نسمي هذا "عبور" الكوكب ".

في حين أن بيانات TESS يمكن أن تكشف عن وجود شيء ما ، فليس من الواضح دائمًا ماهية هذا الكائن ، على حد قوله. يمكن أن يكون نجمًا خافتًا مر به ، وليس كوكبًا.

للمساعدة في تأكيد اكتشاف الكوكب ، استخدم كروسفيلد تلسكوب Spitzer Space Telescope التابع لناسا قبل انتهاء مهمته في يناير. صُمم سبيتزر لإجراء عمليات رصد بالأشعة تحت الحمراء ورؤية الأشياء التي قد تكون غير مرئية في الضوء المرئي.

كان ضوء الأشعة تحت الحمراء عاملاً رئيسيًا في مساعدة العلماء على تحديد ما إذا كان الجسم نجمًا صغيرًا أم كوكبًا كبيرًا. تبعث النجوم ضوء الأشعة تحت الحمراء ، لكن الكواكب أبرد من النجوم ، لذا فهي ليست كذلك.

قال كروسفيلد: "ما أظهرته بيانات Spitzer الخاصة بنا هو عدم وجود ضوء الأشعة تحت الحمراء على الإطلاق". "وأعماق عمليات العبور هذه متطابقة بين بيانات TESS ومجموعات بيانات Spitzer الخاصة بنا. هذا وضع المسمار الأخير في نعش أن هذا الشيء يكاد يكون بالتأكيد كوكبًا وليس نجمًا ".

كما ساعدت ملاحظات المتابعة بواسطة التلسكوبات الأرضية ، بما في ذلك البعض الذي يديره هواة الفلك ، في تأكيد الاكتشاف أيضًا.

قرر الباحثون أن الكوكب لا يزيد عن 14 ضعف كتلة المشتري.

بعد اكتشاف الكوكب ، أجرى الباحثون عمليات محاكاة لتحديد كيفية وصول الكوكب إلى هذا القرب من النجم. إذا التهم العملاق الأحمر الكواكب الأقرب في مساره ، فسيؤدي ذلك إلى زعزعة استقرار المدار الأبعد لكوكب بحجم المشتري ، وإرساله إلى مدار بيضاوي يجعله قريبًا من القزم الأبيض ، ولكنه يرسله بعيدًا أيضًا.

بمرور الوقت ، تباطأ هذا الرقص النشط ، مما أدى إلى دخول الكوكب في مدار قصير ومحكم على مدى مليارات السنين.

عندما تصبح شمسنا عملاقًا أحمر ، هل من الممكن أن تنجو الأرض من هذا التطور النجمي؟

قال كروسفيلد: "في غضون خمسة مليارات سنة ستصبح شمسنا قزمًا أبيض". "هناك الكثير من الأسئلة المفتوحة حول ما إذا كانت الكواكب قادرة على النجاة من عملية تضخم نجم ليصبح عملاقًا أحمر ، يبتلع بعض الكواكب الداخلية ، ثم يتقلص مرة أخرى ويترك مثل القزم الأبيض مرة أخرى.

هل يمكن للكواكب أن تنجو من ذلك - أم أن ذلك مستحيل؟ وحتى الآن ، لم يكن هناك أي كواكب معروفة حول الأقزام البيضاء ".

قال ستيفن بارسونز في مقال مصاحب لدراسة الطبيعة ، في حين أنه من غير المحتمل أن تنجو الأرض ، "من المحتمل أن يبقى المريخ وحزام الكويكبات وجميع الكواكب الغازية العملاقة على قيد الحياة وتبقى في مدارات متغيرة حول بقايا الشمس" لم يشارك بارسونز ، زميل إرنست رذرفورد في مجموعة علم الفلك بجامعة شيفيلد ، في هذه الدراسة.

هل يمكن أن توجد كواكب صالحة للسكن حول النجوم المحتضرة؟

بالنظر إلى حجم هذا الكوكب ، فمن المحتمل أنه عملاق غازي مشابه لكوكب المشتري في نظامنا الشمسي.

قال أندرو فاندربيرغ ، مؤلف الدراسة الرئيسي والأستاذ المساعد في قسم علم الفلك بجامعة ويسكونسن ، ماديسون: "هذا الكوكب بالذات ليس مرشحًا جيدًا لصلاحيته للسكن". "إنه كبير بما يكفي بحيث يجب أن يكون له جو مخفف مصنوع من الهيدروجين والهيليوم. لذلك فهو ليس مكانًا جيدًا للحياة كما نعرفها للعيش ".

قال فاندربيرج إن الباحثين يتوقعون أن يستمر هذا النظام لمليارات السنين القادمة حيث يستمر القزم الأبيض في البرودة و "يتمتع بتقاعد طويل وهادئ".

ومع ذلك ، فإن اكتشاف كوكب حول قزم أبيض يثير تساؤلات حول بيئة فريدة صالحة للسكن يمكن أن توجد بالقرب من ضوء النجم المحتضر. تطلق الأقزام البيضاء الضوء والحرارة أثناء تبريدها ، لذلك يمكن أن يكون الكوكب القريب في الواقع في المنطقة الصالحة للسكن للنجم ، أو منطقة Goldilocks حيث تكون درجة الحرارة على الكوكب مناسبة تمامًا لدعم الماء السائل - وحتى الحياة المحتملة - السطح.

قال كروسفيلد: "هذا يخبرنا أن الأقزام البيضاء يمكن أن يكون لها كواكب ، وهو شيء لم نكن نعرفه من قبل". هناك أناس يبحثون الآن عن كواكب عابرة حول أقزام بيضاء يمكن أن تكون صالحة للسكن. نحن نعلم الآن على الأقل أن بعض أنواع الكواكب يمكن أن تبقى على قيد الحياة ويمكن العثور عليها هناك ، وهذا يعطي دعمًا أكبر واهتمامًا أكبر بمواصلة البحث عن كواكب أصغر حول هذه الأقزام البيضاء ".

وقال فاندربيرج إنه يشير إلى أن الأنظمة الشمسية الميتة يمكن أن تستضيف بالفعل مناطق مضيافة.

في الآونة الأخيرة ، كان هناك الكثير من الأبحاث التي تركز على فكرة البحث عن الحياة على الكواكب التي يمكن أن تدور حول الأقزام البيضاء. الآن وقد وجد علماء الفلك مثل هذا الكوكب ، وواحد يقع في ما يسمى "البقعة الحلوة" حول النجم ، فإنه يفتح مجالًا جديدًا لأبحاث الكواكب الخارجية.

يتطلع الباحثون إلى البحث عن كواكب أصغر حول الأقزام البيضاء في المستقبل ، بالإضافة إلى تحديد المزيد عن الكوكب الذي اكتشفوه.

قال فاندربيرغ: "يبدو أن أنظمة الأقزام البيضاء قد تكون مكانًا جيدًا للعيش فيه ، إذا صادف أن كوكبك يقع في الجزء الصحيح من النظام". "لذا إذا تمكن WD 1856 من الوصول إلى هذا الجزء من النظام ، فربما يمكن لكواكب أخرى أصغر حجمًا أيضًا ، بما في ذلك الكواكب الصخرية التي نتوقع أن تكون أفضل الأماكن لوجود الحياة."

The-CNN-Wire ™ & amp © 2021 Cable News Network، Inc. ، إحدى شركات Time Warner. كل الحقوق محفوظة.


العثور على كوكب عملاق يدور حول نجم قزم أبيض ميت

لأول مرة ، تم اكتشاف كوكب يدور حول قزم أبيض ، يُعرف أيضًا بالنجم الميت.

هذا الكوكب خارج المجموعة الشمسية ، وهو كوكب خارج نظامنا الشمسي ، بحجم كوكب المشتري ويعرف باسم WD 1586 b.

يدور هذا الكوكب العملاق خارج المجموعة الشمسية حول بقايا النجم ، والذي يبلغ حجمه تقريبًا حجم الأرض ، في مدار قريب جدًا كل 34 ساعة. بالمقارنة ، عطارد هو أقرب كوكب إلى الشمس في نظامنا الشمسي ويستغرق 90 يومًا لإكمال مدار واحد حول الشمس.

يقع هذا النجم المحتضر على بعد 80 سنة ضوئية من الأرض في كوكبة دراكو.

ونشرت الدراسة الأربعاء في دورية نيتشر.

القزم الأبيض هو ما يتبقى بعد أن يتضخم نجم شبيه بالشمس إلى عملاق أحمر أثناء تطور النجم. العمالقة الحمراء تحترق وقودها الهيدروجين وتتوسع وتستهلك أي كواكب قريبة من مسارها على سبيل المثال ، عندما تصبح شمسنا عملاقًا أحمر بعد مليارات السنين من الآن ، فمن المحتمل أن تبتلع عطارد والزهرة - وربما الأرض.

بعد أن يفقد النجم غلافه الجوي ، كل ما تبقى هو اللب المنهار - القزم الأبيض. يستمر في البرودة لمليارات السنين.

يثير العثور على كوكب سليم في مثل هذا المدار القريب حول قزم أبيض أسئلة حول كيفية وصوله إلى هناك ، وكيف نجا من تطور النجم إلى قزم أبيض.

يعتقد الباحثون أن الكوكب كان بعيدًا جدًا عن نجمه المضيف وهاجر بالقرب من النجم بعد تطوره.

اقترحت عمليات المحاكاة التي قاموا بها أنه عندما أصبح النجم قزمًا أبيض ، اقترب الكوكب منه.

اقترحت الدراسة نظرية مفادها أن الكواكب الكبيرة يمكنها النجاة من التطور العنيف لنجم والوصول إلى مدار قريب حوله بعد ذلك.

"نعتقد أن هذا النجم مات وأصبح قزمًا أبيض منذ ما يقرب من ستة مليارات سنة - منذ فترة طويلة أن الشمس والأرض والنظام الشمسي لم تتشكل بعد ،" قال إيان كروسفيلد ، مؤلف مشارك وأستاذ مساعد في الفيزياء و علم الفلك في جامعة كانساس ، في رسالة بريد إلكتروني.

& quot؛ على الرغم من أن النجم مجرد جمرة باهتة (فقط واحد على عشرة آلاف من سطوع شمسنا) من المحتمل أن يكون هذا الكوكب الآن في مدار مستقر ، لذلك يجب أن يكون هناك من أجل دراستنا ومعرفة المزيد عنه لسنوات عديدة قادمة . & مثل

البحث عن نظام طاقة شمسية ميت

تم إطلاق مهمة ناسا للبحث عن الكواكب العابرة للكواكب الخارجية (TESS) في عام 2018 وهي تبحث عن الكواكب الخارجية حول النجوم القريبة منذ ذلك الحين. هذا القزم الأبيض هو أحد أقدم القزم التي رصدتها TESS.

لاحظ الباحثون الكوكب أثناء البحث في البيانات التي جمعتها TESS.

قال كروسفيلد: & quotTESS يكتشف كوكبًا من خلال النظر إلى نجم ، ويقيس مدى سطوع النجم باستمرار لأسابيع. & quot إذا كان هناك كوكب يدور حول النجم ، وإذا مر الكوكب بينك وبين النجم ، فسيتم حجب بعض ضوء ذلك النجم. ثم يصبح النجم أكثر إشراقًا مرة أخرى مع مرور الكوكب - نسمي هذا "عبور" الكوكب. & quot

في حين أن بيانات TESS يمكن أن تكشف عن وجود شيء ما ، فليس من الواضح دائمًا ماهية هذا الكائن ، على حد قوله. يمكن أن يكون نجمًا خافتًا مر به ، وليس كوكبًا.

للمساعدة في تأكيد اكتشاف الكوكب ، استخدم كروسفيلد تلسكوب Spitzer Space Telescope التابع لناسا قبل انتهاء مهمته في يناير. صُمم سبيتزر لإجراء عمليات رصد بالأشعة تحت الحمراء ورؤية الأشياء التي قد تكون غير مرئية في الضوء المرئي.

كان ضوء الأشعة تحت الحمراء عاملاً رئيسيًا في مساعدة العلماء على تحديد ما إذا كان الجسم نجمًا صغيرًا أم كوكبًا كبيرًا. تبعث النجوم ضوء الأشعة تحت الحمراء ، لكن الكواكب أبرد من النجوم ، لذا فهي لا تفعل ذلك.

وقال كروسفيلد إن ما أظهرته بيانات Spitzer الخاصة بنا هو عدم وجود ضوء الأشعة تحت الحمراء على الإطلاق. & quot وأعماق عمليات العبور هذه متطابقة بين بيانات TESS ومجموعات بيانات Spitzer الخاصة بنا. هذا وضع المسمار الأخير في نعش أن هذا الشيء يكاد يكون بالتأكيد كوكبًا وليس نجمًا. & quot

كما ساعدت ملاحظات المتابعة بواسطة التلسكوبات الأرضية ، بما في ذلك البعض الذي يديره هواة الفلك ، في تأكيد الاكتشاف أيضًا.

قرر الباحثون أن الكوكب لا يزيد عن 14 ضعف كتلة المشتري.

بعد اكتشاف الكوكب ، أجرى الباحثون عمليات محاكاة لتحديد كيفية وصول الكوكب إلى هذا القرب من النجم. إذا التهم العملاق الأحمر الكواكب الأقرب في مساره ، فسيؤدي ذلك إلى زعزعة استقرار المدار الأبعد لكوكب بحجم المشتري ، وإرساله إلى مدار بيضاوي يجعله قريبًا من القزم الأبيض ، ولكنه يرسله بعيدًا أيضًا.

بمرور الوقت ، تباطأ هذا الرقص النشط ، مما أدى إلى دخول الكوكب في مدار قصير ومحكم على مدى مليارات السنين.

عندما تصبح شمسنا عملاقًا أحمر ، هل من الممكن أن تنجو الأرض من هذا التطور النجمي؟

وقال كروسفيلد في حوالي خمسة مليارات سنة ستصبح شمسنا قزمًا أبيض. هناك الكثير من الأسئلة المفتوحة حول ما إذا كان بإمكان الكواكب النجاة من عملية تضخم نجم ليصبح عملاقًا أحمر ، يبتلع بعض الكواكب الداخلية ، ثم يتقلص مرة أخرى ويترك مثل القزم الأبيض مرة أخرى.

& quot؛ هل يمكن للكواكب أن تنجو من ذلك - أم أن ذلك مستحيل؟ وحتى الآن ، لم يكن هناك أي كواكب معروفة حول الأقزام البيضاء. & quot

قال ستيفن بارسونز في مقال مصاحب لدراسة الطبيعة ، على الرغم من أنه من غير المحتمل أن تنجو الأرض ، ومارس ، فإن حزام الكويكبات وجميع الكواكب الغازية العملاقة ستبقى على الأرجح في مدارات متغيرة حول بقايا الشمس. لم يشارك بارسونز ، زميل إرنست رذرفورد في مجموعة علم الفلك بجامعة شيفيلد ، في هذه الدراسة.

هل يمكن أن توجد كواكب صالحة حول النجوم المحتضرة؟

بالنظر إلى حجم هذا الكوكب ، فمن المحتمل أنه عملاق غازي مشابه لكوكب المشتري في نظامنا الشمسي.

قال أندرو فاندربيرج ، مؤلف الدراسة الرئيسي والأستاذ المساعد في قسم علم الفلك بجامعة ويسكونسن ، ماديسون ، إن هذا الكوكب بالذات ليس مرشحًا جيدًا للصلاحية للسكن. & quot إنها كبيرة بما يكفي بحيث يجب أن يكون لها جو مخفف مصنوع من الهيدروجين والهيليوم. لذلك فهو ليس مكانًا جيدًا للحياة كما نعرفه للعيش فيه. & quot

يتوقع الباحثون أن يستمر هذا النظام لمليارات السنين القادمة مع استمرار القزم الأبيض في البرودة والاستمتاع بتقاعد طويل وسلمي ، على حد قول فاندربيرج.

ومع ذلك ، فإن اكتشاف كوكب حول قزم أبيض يثير تساؤلات حول بيئة فريدة صالحة للسكن يمكن أن توجد بالقرب من ضوء النجم المحتضر. تطلق الأقزام البيضاء الضوء والحرارة أثناء تبريدها ، لذلك يمكن أن يكون الكوكب القريب في الواقع في المنطقة الصالحة للسكن للنجم ، أو منطقة Goldilocks حيث تكون درجة الحرارة على الكوكب مناسبة تمامًا لدعم الماء السائل - وحتى الحياة المحتملة - - على السطح.

& quot هذا يخبرنا أن الأقزام البيضاء يمكن أن يكون لها كواكب ، وهو شيء لم نكن نعرفه من قبل ، & quot؛ قال كروسفيلد. & quot هناك أشخاص يبحثون الآن عن كواكب عابرة حول أقزام بيضاء يمكن أن تكون صالحة للسكن. الآن نعلم على الأقل أن بعض أنواع الكواكب يمكن أن تبقى على قيد الحياة ويمكن العثور عليها هناك ، وهذا يعطي دعمًا أكبر واهتمامًا أكبر بمواصلة البحث عن كواكب أصغر حول هذه الأقزام البيضاء. & quot

وقال فاندربيرج إنه يشير إلى أن الأنظمة الشمسية الميتة يمكن أن تستضيف بالفعل مناطق مضيافة.

في الآونة الأخيرة ، كان هناك الكثير من الأبحاث التي تركز على فكرة البحث عن الحياة على الكواكب التي يمكن أن تدور حول الأقزام البيضاء. الآن بعد أن وجد علماء الفلك مثل هذا الكوكب ، وواحد يقع في ما يسمى & quotsweet spot & quot حول النجم ، فإنه يفتح مجالًا جديدًا لأبحاث الكواكب الخارجية.

يتطلع الباحثون إلى البحث عن كواكب أصغر حول الأقزام البيضاء في المستقبل ، بالإضافة إلى تحديد المزيد عن الكوكب الذي اكتشفوه.

"يبدو أن أنظمة الأقزام البيضاء قد تكون مكانًا جيدًا للعيش فيه ، إذا كان كوكبك يقع في الجزء الصحيح من النظام ،" قال فاندربيرغ. & quot إذا تمكن WD 1856 من الوصول إلى هذا الجزء من النظام ، فربما يمكن لكواكب أخرى أصغر حجمًا أيضًا ، بما في ذلك الكواكب الصخرية التي نتوقع أن تكون أفضل الأماكن لوجود الحياة. & quot


اكتشف TESS و Spitzer و GTC كوكبًا يدور حول قزم أبيض لأول مرة

باستخدام بيانات من القمر الصناعي TESS التابع لناسا ، من تلسكوب Spitzer Space Telescope المتقاعد الآن ، و Gran Telescopio Canarias (GTC) ، اكتشف فريق دولي من علماء الفلك ، بمشاركة من Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC) ما يبدو أنه كوكب سليم في مدار حول قزم أبيض ، البقايا الكثيفة لنجم مشابه للشمس ، وقطرها أكبر بنسبة 40٪ فقط من الأرض. تم نشر هذه النتيجة اليوم في طبيعة مجلة.

الجسم بحجم كوكب المشتري ، والمسمى WD 1856b ، يبلغ قطره سبع مرات أكبر من القزم الأبيض ، المسمى WD 1856 + 534. يدور الكوكب حول القزم الأبيض كل 34 ساعة ، أي أكثر من 80 مرة من دوران عطارد حول شمسنا.

"بطريقة ما اقترب WD 1856b كثيرًا من قزمه الأبيض ، وتمكن من البقاء في قطعة واحدة" أندرو فاندنبورغ، أستاذ مساعد في علم الفلك بجامعة ويسكونسن ، ماديسون ، والمؤلف الأول للمقال. "عملية تكوين قزم أبيض تدمر الكواكب القريبة منه ، وأي جسم يقترب كثيرًا في العادة يتم تدميره بفعل الجاذبية الشديدة للنجم. لا يزال لدينا العديد من الأسئلة حول كيفية وصول WD 1856b إلى مداره الحالي دون الوقوع فريسة لأحد تلك المصائر.

اكتشف TESS WD 1856b ، الذي يقع على مسافة حوالي 80 سنة ضوئية ، باتجاه كوكبة دراكو. يدور حول قزم أبيض هادئ بارد يبلغ قطره حوالي 18000 كم ، ويمكن أن يصل عمره إلى عشرة آلاف مليون سنة ، وهو عضو بعيد في نظام نجمي ثلاثي.

عندما يستنفد نجم مشابه للشمس وقوده ، فإنه ينفث بما يصل إلى مئات أو حتى آلاف المرات من حجمه الأصلي ، ويصبح عملاقًا أحمر باردًا. بعد ذلك تنفخ طبقاتها الخارجية من الغاز ، وتفقد ما يصل إلى 80٪ من كتلتها ، وتتحول النواة الساخنة المتبقية وراءها إلى قزم أبيض. "يتم ابتلاع أي جسم قريب أثناء عملية التوسيع ، والتي في هذه الحالة كانت ستدرج D 1856b في مداره الحالي. لهذا السبب يعتقد علماء الفيزياء الفلكية أن الكوكب المحتمل يجب أن يكون قد بدأ على الأقل 50 مرة من المدار الحالي للنجم " فيليبي مورغاس، باحث في IAC ومؤلف مشارك للمقال.

"لقد عرفنا منذ وقت طويل أنه بعد ولادة قزم أبيض ، يمكن أن تنتشر أجسام صغيرة ليست قريبة جدًا منه ، مثل الكويكبات والمذنبات ، باتجاه هذه النجوم. يتم تفكيكها بشكل عام بسبب الجاذبية القوية للقزم الأبيض ويتم تحويلها إلى قرص من الحطام ". سيجي شو، عالم فلك مساعد في مرصد الجوزاء في هيلو ، هاواي. لهذا السبب كنت متحمسًا جدًا عندما أخبرني أندرو عن هذا النظام. لقد رأينا سابقًا تلميحات إلى أن الكواكب يمكن أيضًا أن تنتشر إلى الداخل ، ولكن يبدو أن هذه هي المرة الأولى التي نرى فيها كوكبًا جعل الرحلة الكاملة سليمة ".

يقترح الفريق عددًا من السيناريوهات التي يمكن أن تدفع WD 1856b إلى مدار بيضاوي الشكل حول القزم الأبيض. كان من الممكن أن يصبح هذا المسار دائريًا بمرور الوقت ، حيث أدت جاذبية النجم إلى تمدد الجسم ، مما تسبب في حدوث موجات مد ضخمة تبدد طاقته المدارية.

يوضح "الظرف الأكثر احتمالية وجود عدة أجسام أخرى بحجم المشتري قريبة من المدار الأصلي لـ WD 1856b" إنريك باليه، باحث في IAC ومؤلف مشارك آخر للمقال. تتضمن السيناريوهات المحتملة الأخرى اضطرابًا جاذبيًا تدريجيًا من قبل النجمين الآخرين في النظام ، الأقزام الحمراء G229-20 A و B ، خلال آلاف الملايين من السنين ، أو تحليق بجوار نجم مارق أدى إلى اضطراب النظام. لكن هذه التفسيرات وغيرها أقل احتمالية لأنها تحتاج إلى شروط محددة للغاية لتحقيق نفس التأثيرات مثل الكواكب العملاقة المصاحبة المحتملة ".

تأتي الأجسام في حجم كوكب المشتري في نطاق واسع من الكتل ، من الكواكب ذات الكتلة الأكبر قليلاً من الأرض إلى النجوم ذات الكتلة المنخفضة بآلاف المرات من كتلة إيرتي. البعض الآخر عبارة عن أقزام بنية ، وهي أجسام في منتصف الطريق بين الكواكب والنجوم ، وعادة ما يستخدم علماء الفلك ملاحظات السرعة الشعاعية لقياس كتلة الجسم ، والتي يمكن أن تعطي تلميحات حول تكوينها وطبيعة الجسم. تعمل هذه الطريقة من خلال دراسة كيفية سحب جسم في مدار نجمه ، وتغيير لون ضوءه. لكن في هذه الحالة ، يكون القزم الأبيض قديمًا جدًا لدرجة أن ضوءه أصبح خافتًا للغاية ، وبدون السمات المميزة التي يستخدمها العلماء لاكتشاف التغيرات الملحوظة.

لحل هذه الصعوبة ، لاحظ الفريق النظام في الأشعة تحت الحمراء باستخدام Spitzer ، قبل بضعة أشهر فقط من إيقاف تشغيل التلسكوب. يُصدر قزم بني أو نجم ذو كتلة منخفضة ضوء الأشعة تحت الحمراء الخاص به. هذا يعني أن سبيتزر سيسجل عبورًا أكثر سطوعًا مما لو كان الجسم كوكبًا ، مما يحجب كل الضوء. عندما قارن الباحثون بيانات Spitzer مع ملاحظات العبور في المرئي المأخوذ بواسطة Gran Telescopio Canarias (في مرصد Roque de los Muchachos ، Garafía ، La Palma ، جزر الكناري) لاحظوا عدم وجود اختلافات يمكن اكتشافها. أدى هذا ، جنبًا إلى جنب مع عمر النجم ، ومعلومات أخرى حول النظام ، إلى استنتاج أن WD 1856b هو على الأرجح كوكب لا تزيد كتلته عن 14 ضعف كتلة كوكب المشتري. يمكن أن تؤكد الأبحاث والملاحظات المستقبلية هذا الاستنتاج أو تنفيه.

"نظرًا لأن القزم الأبيض يصدر القليل من الضوء ، ويستمر العبور لمدة 8 دقائق تقريبًا ، فإن الحصول على بيانات العبور التي تقيس عمق العبور بدقة شديدة كان تحديًا للعديد من الأدوات الحالية. لحسن الحظ ، تمكنت GTC وفريقها من إجراء القياس ، وهو أمر بالغ الأهمية لهذا الاكتشاف هانو بارفياين، باحث في IAC ومؤلف مشارك للمقال. ولكن لم يتم استخدام التلسكوبات الكبيرة فقط في هذا العمل. كما ساعدت أداة مشروع MuSCAT2 الياباني-الأسباني ، المثبت على تلسكوب كارلوس سانشيز (1.52 م) من مرصد تيد (تينيريفي) في وضع حدود لعمق العبور بأطوال موجية مختلفة.

قاد العثور على كوكب محتمل يدور بالقرب من قزم أبيض الباحثين إلى النظر في الآثار المترتبة على دراسة الغلاف الجوي للكواكب الصخرية الصغيرة في مواقف مماثلة. هذا لأن الحجم الصغير للقزم الأبيض يجعل من السهل توصيف الغلاف الجوي للكوكب. على سبيل المثال ، دعونا نأخذ حالة كوكب بحجم الأرض ضمن نطاق المسافات المدارية حول WD 1856 ، حيث قد يكون هناك ماء على سطحه. يحسب علماء الفيزياء الفلكية أن تلسكوب جيمس ويب الفضائي القادم التابع لناسا / وكالة الفضاء الأوروبية يمكنه اكتشاف الماء وثاني أكسيد الكربون في هذه الكواكب الافتراضية بعد خمس مرات فقط.

لا يوجد دليل حالي على وجود كواكب أخرى في النظام ، ولكن من المحتمل وجود كواكب أخرى لم يتم اكتشافها بعد. يمكن أن تكون في مدارات تكون فتراتها أطول من الوقت الذي لاحظ فيه TESS تلك المنطقة ، أو تميل بطريقة لا تنتج عبورًا. كما أن القزم الأبيض صغير جدًا لدرجة أن احتمال اصطياد الكواكب العابرة في نظامه ضئيل جدًا.


اكتشف علماء الفلك أول كوكب معروف يدور حول نجم قزم أبيض

تخيل نجمًا خافتًا في مرحلة متأخرة بحجم الأرض تقريبًا مع كوكب عملاق بحجم كوكب المشتري يدور حوله كل 34 ساعة. سيكون مشهدًا غريبًا ، حيث يبدو أن الجسم الأصغر والأكثر كثافة يتحكم في التكوين السماوي غير المتطابق بصريًا. يمكن أن يتلاءم القزم الأبيض داخل البقعة الحمراء العظيمة لكوكب المشتري ، ليمنحك إحساسًا بمدى غرابة هذا النظام النجمي.

مثل هذا النظام موجود بالفعل ، وفقًا لبحث جديد نُشر اليوم. كما أوضح إيان كروسفيلد ، الأستاذ المساعد للفيزياء وعلم الفلك في جامعة كانساس والمؤلف المشارك للدراسة ، في رسالة بريد إلكتروني ، فإن هذا "أول اكتشاف واضح لكوكب يدور حول قزم أبيض". الدراسة الجديدة ، التي نُشرت في مجلة Nature ، قادها عالم الفلك أندرو فاندربيرغ من جامعة ويسكونسن ماديسون.

في عام 2015 ، قامت دراسة أجرتها مجلة Nature بقيادة فاندربرغ بتأريخ اكتشاف كوكب صغير ، أو ربما كويكب ، كان في طريقه إلى تمزيقه بواسطة مضيفه القزم الأبيض. الاكتشاف الجديد فريد من نوعه من حيث أن الكوكب كبير ومتماسك وفي مدار مستقر إلى حد ما.

قد يتنبأ هذا القزم الأبيض الذي تمزق الكواكب الخارجية بنهاية نظامنا الشمسي

اكتشف العلماء أدلة على وجود نظام نجمي قد ينذر بمصيرنا.

غالبًا ما يشعر أطفال المدارس بالرعب لمعرفة مصير نظامنا الشمسي. بعد بضعة مليارات من السنين من الآن ، ستبدأ شمسنا في النفاد من الوقود ، مما يؤدي إلى تضخمها إلى عملاق أحمر هائل. في هذه العملية ، كل الكواكب الداخلية - بما في ذلك الأرض - سوف يلتهمها نجمنا المتضخم المحتضر. بمجرد اكتمال هذه المرحلة ، سوف يتقلص العملاق الأحمر إلى قزم أبيض - وهو مدار بحجم الأرض تقريبًا ولكنه يحتوي على نصف كتلة شمسنا الحالية. لا يزال هذا القزم الأبيض نجمًا من الناحية الفنية ، إلا أنه سيظل يطلق بعض الحرارة والضوء بينما يستمر في البرودة ، على الرغم من أنه لن يكون قادرًا على إجراء الاندماج النووي.

كان هذا ، وسيظل ، مصير النجوم المماثلة في جميع أنحاء الكون. لم يكن علماء الفلك متأكدين مما إذا كانت الكواكب ، وخاصة الكواكب الخارجية ، قادرة على النجاة من هذه العملية المدمرة للغاية ، لكن البحث الجديد يشير إلى أنها تستطيع ذلك. يجب أن يُلهم هذا الاكتشاف علماء الفلك الآن للبحث عن أجسام مماثلة حول الأقزام البيضاء الأخرى.

لاكتشاف هذا الكوكب القزم الأبيض ، المسمى WD 1856b ، استخدم علماء الفلك طريقة العبور المجربة والصحيحة ، جنبًا إلى جنب مع بعض عمليات مسح الأشعة تحت الحمراء للنظام. باستخدام تلسكوب تيس الفضائي التابع لناسا ، سجل الفريق تعتيم القزم الأبيض مرة كل 1.4 يوم. هذا التعتيم هو علامة محتملة لكوكب يدور في مدار أمام نجم من منظورنا على الأرض. أكد المؤلفون ذلك من خلال بيانات الأشعة تحت الحمراء التي تم جمعها بواسطة تلسكوب سبيتزر الفضائي التابع لناسا قبل تقاعد القمر الصناعي في يناير الماضي. من خلال تحليل هذا النظام في الأطوال الموجية للأشعة تحت الحمراء ، رأى الباحثون أنه كوكب ، وليس نجمًا آخر ، في مدار حول القزم الأبيض.


قزم أبيض & # 8217s رفيق كوكبي مفاجأة

لأول مرة ، اكتشف كوكب خارجي عملاق سليمًا يدور بالقرب من نجم قزم أبيض. يوضح هذا الاكتشاف أنه من الممكن للكواكب بحجم كوكب المشتري البقاء على قيد الحياة بعد زوال نجمها واستقرارها في مدارات قريبة حول الجمرة النجمية المتبقية ، بالقرب من المنطقة الصالحة للسكن. هذا ينبئ بمستقبل محتمل لنظامنا الشمسي عندما تتقدم الشمس في العمر لتصبح قزمًا أبيض.
استخدم علماء الفلك مرصد الجوزاء الدولي ، وهو برنامج تابع لـ NSF & # 8217s NOIRLab ، وتلسكوبات أخرى حول العالم وفي الفضاء للعثور على كوكب عملاق وتوصيفه ، أقل من 13.8 مرة من كوكب المشتري ، يدور حول نجم قزم أبيض. نُشر البحث في مجلة Nature.
هذا هو المثال الأول لكوكب عملاق سليم يدور بالقرب من نجم قزم أبيض & # 8211 في هذه الحالة جمرة نجمية باردة وخافتة بشكل خاص تعرف باسم WD 1856 + 534. & # 8220 جاء الاكتشاف كمفاجأة ، & # 8221 وفقًا للمؤلف الرئيسي Andrew Vanderburg ، الأستاذ المساعد في جامعة Wisconsin-Madison. & # 8220 مثال سابق على نظام مشابه ، حيث شوهد جسم يمر أمام قزم أبيض ، أظهر فقط حقل حطام من كويكب متحلل. & # 8221
بعد اكتشاف الكوكب بواسطة القمر الصناعي TESS ، الذي لاحظ أنه يمر عبر نجمه القزم الأبيض ، استغل الفريق القوة الهائلة لتجميع الضوء لمرآة Gemini North & # 8217s التي يبلغ ارتفاعها 8.1 متر واستخدموا جهاز Gemini بالقرب من الأشعة تحت الحمراء الطيفية (GNIRS) لإجراء قياسات تفصيلية للنجم القزم الأبيض في ضوء الأشعة تحت الحمراء من Maunakea و Hawai & # 8217i. التقطت الملاحظات الطيفية البصمة الفريدة للنجم ، ولكن ليس الكوكب أو أي حطام يحيط بهذا النظام.
& # 8220 لأنه لم يتم اكتشاف أي حطام من الكوكب يطفو على سطح النجم أو يحيط به في قرص يمكننا أن نستنتج أن الكوكب سليم ، & # 8221 قال Siyi Xu ، الفلكي المساعد في مرصد الجوزاء وأحد الباحثين وراء الاكتشاف.
& # 8220 كنا نستخدم القمر الصناعي TESS للبحث عن الحطام العابر حول الأقزام البيضاء ، ومحاولة فهم كيفية حدوث عملية تدمير الكواكب ، & # 8221 يوضح Vanderburg. & # 8220 لم نتوقع بالضرورة العثور على كوكب يبدو سليمًا. & # 8221
& # 8220 بالإضافة إلى ذلك ، لأننا لم & # 8217t نكتشف أي ضوء من الكوكب نفسه ، حتى في الأشعة تحت الحمراء ، يخبرنا أن الكوكب رائع للغاية ، من بين أروع ما اكتشفناه على الإطلاق. & # 8221
يضيف Xu أن الحد الأعلى الدقيق لدرجة حرارة الكوكب & # 8217s تم قياسه بواسطة NASA & # 8217s Spitzer Space Telescope ليكون 17 درجة مئوية (63 فهرنهايت) ، وهو مشابه لمتوسط ​​درجة حرارة الأرض.
& # 8220 لدينا & # 8217 لدينا دليل غير مباشر على وجود الكواكب حول الأقزام البيضاء وأنه & # 8217s مذهلة للعثور أخيرًا على كوكب مثل هذا ، & # 8221 قال Xu. الأقزام البيضاء كثيفة للغاية وصغيرة جدًا ، لذا فإن الكوكب الخارجي أكبر بكثير من نجمه الصغير ، مما يجعل النظام غير عادي للغاية.
يثير الاكتشاف المفاجئ لهذا الكوكب ، والمعروف باسم WD 1856b ، أسئلة مثيرة للاهتمام حول مصير الكواكب التي تدور حول نجوم متجهة إلى أن تصبح أقزامًا بيضاء (مثل شمسنا). من بين آلاف الكواكب خارج النظام الشمسي التي اكتشفها علماء الفلك ، فإن معظم النجوم المدارية ستتطور في النهاية إلى عمالقة حمراء ثم إلى أقزام بيضاء. خلال هذه العملية ، سيبتلع النجم أي كواكب في مدارات قريبة ، وهو المصير الذي تمكن WD 1856b بطريقة ما من تجنبه.
& # 8220 يشير اكتشافنا إلى أن WD 1856b كان يجب أن يدور في الأصل بعيدًا عن النجم ، ثم انتقل بطريقة ما إلى الداخل بعد أن أصبح النجم قزمًا أبيض ، & # 8221 قال Vanderburg. “Now that we know that planets can survive the journey without being broken up by the white dwarf’s gravity, we can look for other, smaller planets.”
“The study of planets in extreme locations is giving us new perspectives on the history and fate of the billions of worlds around other stars,” said Martin Still, NSF Program Director for the international Gemini Observatory partnership. “Gemini’s sensitivity was critical in following up the TESS space-based detection of this planet, revealing a more complete story of the exoplanetary system.”
This new discovery suggests that planets can end up in or near the white dwarf’s habitable zone, and potentially be hospitable to life even after their star has died. “We’re planning future work to study this planet’s atmosphere with Gemini North,” concludes Xu. “The more we can learn about planets like WD 1856b, the more we can find out about the likely fate of our own Solar System in about 5 billion years when the Sun becomes a white dwarf.”
KU astronomer helps confirm first-ever planet found orbiting white dwarf
Lawrence KS (SPX) Sep 17 – A University of Kansas astronomer played a key role on the team that today announced the first-ever discovery of a planet orbiting a white dwarf. The finding, published in Nature, shows the likely presence of a Jupiter-sized planet, named WD 1856 b, orbiting the smaller star remnant every 34 hours.
“This planet is roughly the size of Jupiter, but it also has a very short orbital period – a year on this planet is only 1.4 days, so it’s quickly whipping around its white dwarf star,” said Ian Crossfield, assistant professor of physics and astronomy at KU, who is a co-author on the paper.
A white dwarf is the vestige of a star, like our Sun, that has ballooned into a red giant then collapsed back into a dense, dim core that’s often about the size of Earth so this planet is much larger than what’s left of its star! The process usually devours orbiting planets – but not in the case of WD 1856 b, which appears somehow to have avoided destruction.
“This tells us white dwarfs can have planets, which is something we didn’t know before,” Crossfield said.
“There are people who now are looking for transiting planets around white dwarfs that could be potentially habitable. It’d be a pretty weird system, and you’d have to think about how the planets actually survived all that time. But it’s a big universe! Now we at least know some kinds of planets can survive and be found there, so that gives greater support and greater interest in continuing the search for even smaller planets around these white dwarfs.”
At first, WD 1856 b captured astronomers’ interest when they noticed a possible transiting object with NASA’s TESS Space Telescope survey.
“TESS finds a planet by looking at a star, and it measures how bright the star is continuously for weeks,” he said. “If a planet is orbiting the star, and if the planet passes between you and the star, some of that star’s light is going to be blocked.
Then the star will get brighter again as the planet passes – we call this the ‘transit’ of the planet. And so, TESS looks for transiting exoplanet satellites. It tells you that something is there – but it doesn’t necessarily tell you what it is because it could be another dim star passing in front instead of a planet.”
To help the international team of scientists confirm if WD 1856 b indeed was a planet orbiting the white dwarf, Crossfield studied the object’s infrared emissions with NASA’s now-defunct Spitzer Space Telescope in the months leading up to the satellite telescope’s decommission.
“For this white dwarf object, it’s tough to measure the mass of it – so we knew how big it was, but not how heavy it was,” he said.
“This new object could have been a small star or a big planet. The way we could tell the difference was to look and see – is this thing emitting infrared light as well? If it’s a star, stars are generally hotter than planets and it should be glowing in the infrared.
But if it’s just a planet, planets are generally colder than stars and so there should be a little or no infrared light. What our Spitzer data showed is there’s basically no infrared light at all. And the depths of these transits are identical between the TESS data, and our Spitzer datasets. That really put the final nail in the coffin that this thing is almost certainly a planet, rather than a star.”
WD 1856 b is located about 80 light years away in the northern constellation Draco. The team behind the paper believes the gaseous planet was pulled in by the white dwarf’s gravity long after the star had dwindled down from its red giant phase – otherwise the planet would have been obliterated in its current orbit.
Asked if the discovery of the first planet orbiting a white dwarf meant the Earth stood a chance of surviving the sun’s red-giant phase in the distant future, Crossfield said it remained unlikely.
“In around five billion years our Sun will become a white dwarf. There’s a lot of open questions about whether planets can survive the process of a star inflating up to become a red giant, swallowing up some of the inner planets, and then shrinking back down and just being left over as the white dwarf again. Can planets actually survive that – or is that impossible? And until now, there weren’t any known planets around white dwarfs.”


What happens to a planet near a white dwarf

Recently, the first planet to orbit a white dwarf—the latter named WD 1856+534—was discovered through its transit in front of the tiny star once every 1.4 days. Remarkably, this giant planet, WD 1856b, is seven times bigger than the stellar remnant it transits. Most likely, there are rocky, Earth-size planets at similar distances from other white dwarfs—in which case they would possess a surface temperature similar to that of Earth. This hits us close to home.

In about a billion years, the sun will brighten up enough to boil away the oceans on Earth through a runaway greenhouse effect. In order to survive, our civilization will have to migrate outwards in the solar system. Seven billion years later, the core of the sun will shrink to its remnant, a white dwarf, carrying about half of the solar mass with the rest lost.

A white dwarf is a hot, dense, metallic crystal ball, roughly the size of the Earth—1.4 Earth radii in the case of WD 1856+534—that is slowly cooling off because it no longer has a central nuclear engine. There are 10 billion white dwarfs in the Milky Way galaxy because many sunlike stars have already gone through the process of dying. This is a result of a fortuitous coincidence between the life span of sunlike stars and the current age of the universe.

After a few billion years, a white dwarf cools to a surface temperature similar to that of the present-day sun. In particular, WD 1856+534 was estimated to have an age of 6 billion years and a surface temperature of 4,700 kelvins, somewhat lower than the current solar value of 5,800 kelvins. The newly discovered planet is 50 times closer to WD 1856+534 than the Earth’s distance from the sun.

Since this white dwarf is 76 times smaller in size than the sun, an observer located just inside the orbit of the newly detected planet, at about 1 per cent of the Earth-sun separation, would witness an illumination similar to that on Earth, with WD 1856+534 occupying roughly the same angle as the sun does in our sky. In such a “habitable zone” around any white dwarf, the University of Washington’s Eric Agol suggested in a 2011 paper, liquid water could exist on the surface of a rocky planet, enabling the chemistry of life as we know it. Owing to the short orbital time, residents of a habitable world around WD 1856+534 would be busy celebrating their birthday once every 33 hours—the length of a year on that planet.

Given that the luminous surface area of a white dwarf is 10,000 times smaller than that of the sun, absorption features from a planet’s atmosphere during a transit of a white dwarf are much more easily detectable than for sunlike stars. During a full transit, which would last a few minutes, an Earth-size planet would occult the entire white dwarf. Given the proximity of the planet to the star, the transit repetition rate is hundreds of times larger compared to the habitable zone of a sunlike star. As argued in my 2013 paper with Dan Maoz of Tel-Aviv University, these circumstances offer the best opportunity for detecting biosignatures in the atmospheres of exoplanets, in the spirit of the phosphine detection in the cloud deck of our neighboring planet, Venus. Our calculations were refined in a recent paper by Lisa Kaltenegger at Cornell and collaborators. If the planet hosts a technological civilization, one could also search for signs of industrial pollution in its atmosphere, as demonstrated in my follow-up study with Henry Lin and Gonzalo Gonzalez-Abad at Harvard in 2014.

A close-in habitable planet will be tidally locked—showing the same face to the white dwarf, with permanent dayside and nightside. As it turns out, the habitability distance is dangerously close to the region where the planet would be destroyed by the gravitational tidal force from the white dwarf. Since the habitable zone is not very far from this tidal disruption distance, tides could raise a substantial bulge in any ocean or atmosphere on the planet’s surface.

What are the implications for our own long-term future? As the sun evolves into a white dwarf, our descendants could aim to populate the habitable zone near its remnant. For astronomy, a tidally locked planet would offer the benefit of a permanent nightside where telescopes can be placed to observe their dark sky nonstop. For the economy, the white dwarf surface would offer the efficiency of nuclear reactors without creating radioactive waste. By damping trash onto the surface of the white dwarf, one could harvest its gravitational binding energy from the emitted electromagnetic radiation at nearly the yield of nuclear fuel.

Given this perspective, there might already be analogs of our civilisation that recognised the benefits of living around white dwarfs. We could find them by searching for the spectral signatures of the trash they damp on the white dwarf surface, or by searching for the chlorofluorocarbon (CFC) pollution of their planet’s atmosphere from their air conditioners. Among all industrial civilisations, it would be easiest to detect the environmental impact of mildly intelligent ones—those who are not friendly to their habitat. The only problem is that these civilizations might destroy themselves relatively quickly and consequently be less abundant.


Astronomers Discover First Known Planet to Orbit a White Dwarf Star

The unprecedented discovery of a Jupiter-sized planet in orbit around a white dwarf star suggests it’s possible for planets to survive the tumultuous death throes of their parent stars.

Imagine a dim, late-stage star roughly the size of Earth with a gigantic Jupiter-sized planet orbiting around it every 34 hours. It would be a bizarre sight, with the smaller but denser object seemingly in control of the visually mismatched celestial configuration. A white dwarf could fit inside Jupiter’s Great Red Spot, to give you a sense of how odd this star system would look.

Such a system actually exists, according to new research published today. As Ian Crossfield, an assistant professor of physics and astronomy at the University of Kansas and a co-author of the study, explained in an email, it’s “the first clear discovery of a planet orbiting a white dwarf.” The new study, published in Nature, was led by astronomer Andrew Vanderburg from the University of Wisconsin-Madison.

In 2015, a Nature study led by Vanderburg chronicled the discovery of a small planet, or possibly an asteroid, that was in the process of being shredded by its white dwarf host. The new finding is unique in that the planet is large, cohesive, and in a fairly stable orbit.

School children are often horrified to learn about the fate of our solar system. A few billion years from now, our Sun will start to run out of fuel, causing it to swell into an enormous red giant. In the process, all the inner planets — Earth included — will be devoured by our bloated dying star. Once this phase is complete, the red giant will shrink into a white dwarf — an orb roughly the size of Earth but containing half the mass of our current Sun. Technically still a star, this white dwarf will still give off some heat and light as it continues to cool, though it will no longer be capable of conducting nuclear fusion.

Such has been, and will be, the fate of similar stars throughout the cosmos. Astronomers weren’t sure if planets, especially the outer planets, are able to survive this highly disruptive process, but the new research suggests they can. This finding should now inspire astronomers to search for similar objects around other white dwarfs.

To detect this white dwarf planet, named WD 1856b, the astronomers used the tried-and-true transit method, along with some infrared scans of the system. Using NASA’s Tess Space Telescope, the team recorded the dimming of the white dwarf once every 1.4 days. This dimming is a potential sign of an orbiting planet transiting in front of a star from our perspective on Earth. The authors confirmed this with infrared data gathered by NASA’s Spitzer’s Space Telescope prior to the satellite’s retirement this past January. By analysing this system in infrared wavelengths, the researchers saw that it was a planet, and not another star, in orbit around the white dwarf.

Artist’s conception of the white dwarf (foreground) and its planet. (Image: NASA/JPL-Caltech/NASA’s Goddard Space Flight Centre)

“Hotter stars should emit lots of infrared light, while cooler planets should emit less,” Crossfield said. “We saw no extra infrared light, which helped confirm this new discovery as a real planet.”

Several ground-based telescopes were also recruited to confirm these observations, which was a necessity, given that the glare from a nearby star had clouded the TESS data.

The authors speculate that WD 1856b survived its star’s transformation into a red giant owing to a large distance between the two objects.

“The planet could not have survived if it started out where we see it now: it must have been orbiting much farther from the star,” explained Crossfield. “Later, after the star became a white dwarf, the planet must have moved closer to the star.”

Simulations run by the researchers suggests this is a likely scenario: As the red giant devoured the inner planets, WD 1856b’s orbit became destabilized, causing it to enter into a highly elliptical orbit, taking the planet both very close to and very far from its dying parent star. This orbit shrunk over the course of cosmological timescales, placing the planet into its current tight, circular orbit.

“We think this star died and became a white dwarf roughly 6 billion years ago — so long ago that the Sun, Earth, and solar system hadn’t even been formed yet,” said Crossfield.

We asked Crossfield if it’s possible that the dying star captured a rogue planet, either during its red giant or white dwarf phase. A recent study suggests trillions of rogue planets could be careening through the Milky Way, untethered from the stars they once circled.

“It’s not impossible, but not especially likely either,” he replied. “We might be able to tell for sure by measuring the planet’s atmospheric composition with the James Webb Space Telescope, once it launches late next year.”

Indeed, WD 1856b is in a fairly stable orbit, and it’s reasonably close, at 80 light-years from Earth, so it should be possible for scientists to study it in the years to come. The only things known about this planet are its size (roughly the size of Jupiter, but it could be larger), its orbital period (34 hours), and approximate temperature (well below freezing). Future observations could “could tell us more about what it’s made of, how it formed, and perhaps how it got to be where we see it today,” said Crossfield.

Exploding Black Dwarfs Could Be the ‘Last Interesting Thing to Happen in the Universe’

“This is the way the world ends,” said T. S. Elliot in his famous poem, “Not with a bang but a whimper.” These days, scientists consider the heat-death of the universe to be the whimper, but a new theoretical analysis predicts that the cosmos will breathe its final gasp in the.

As an interesting aside, white dwarfs go through yet other transformations, becoming even dimmer brown dwarfs and eventually black dwarfs, which no longer emit any heat or light. As recent research suggests, the largest of these black dwarfs will eventually explode as supernovae, but that won’t happen until trillions upon trillions of years from now.


محتويات

The white dwarf is known to host one exoplanet, WD 1856b, in orbit around it. The exoplanet was detected through the transit method by the Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS) between July and August 2019. An analysis of the transit data in 2020 revealed that it is a Jupiter-like giant planet with a radius over ten times that of Earth's, and orbits its host star closely at a distance of 0.02 astronomical units (AU), with an orbital period 60 times shorter than that of Mercury around the Sun. The unexpectedly close distance of the exoplanet to the white dwarf implies that it must have migrated inward after its host star evolved from a red giant to a white dwarf, otherwise it would have been engulfed by its star. [2] This migration may be related to the fact that WD 1856+534 belongs to a hierarchical triple-star system: the white dwarf and its planet are gravitationally bound to a distant companion, G 229-20, which itself is a binary system of two red dwarf stars. [2] Gravitational interactions with the companion stars may have triggered the planet's migration through the Lidov–Kozai mechanism [4] [5] [6] in a manner similar to some hot Jupiters. An alternative hypothesis is that the planet instead has survived a common envelope phase. [7] In the latter scenario, other planets engulfed before may have contributed to the expulsion of the stellar envelope. [8]

The planetary transmission spectrum is gray and featureless, likely because of the high level of hazes. [9]


1 إجابة 1

Liouville's theorem is a statement about harmonic functions on all of $mathbb^n$. Your function is harmonic on a strict subset. Thus you cannot apply the theorem. Thank god, or else a lot of things would be very boring.

Without the puncture, your problem would be to show that $ max_> u=max_u=max_<>>u $ since your boundary is now the outer circle bounding your disc, rather $S^$ and the origin in your case (the boundary is the closure of a set minus its interior).


شاهد الفيديو: O-MESS VIII: WD1856b: a close giant planet around a white dwarf by Felipe Lagos (أغسطس 2022).