岩石の破片で汚染された白色矮星が太陽系外惑星に光を当てる

100 億年前、WD J2147-4035 として知られる天の川の星がくすぶっているコアに崩壊しました。 この恒星の残り火は、かつて燃焼した水素とヘリウムの残骸でできた薄い大気に囲まれていました。 しかし、核融合のための燃料がないため、白色矮星はゆっくりと冷却され、宇宙を背景に弱々しく光っていました。

しかし、それでも、白色矮星は恒星の近隣を形成することを終えていませんでした。

WD J2147-4035 の大気に埋め込まれた手がかりのおかげで、研究者は最近、白色矮星がかつて岩石微惑星をホストしていたことを発見しました。 11月に発表された新しい研究。 5インチ 王立天文学会の月例通知、 は、WD J2147 の大気が金属によって「汚染」されたことを示しています。この金属は、白色矮星に典型的な水素やヘリウムよりも重い元素です。

これらの金属は、かつて星を周回していたが、その後巨大な重力と激しい進化によって引き裂かれた岩石から生じたと、ウォリック大学の天体物理学者で研究の筆頭著者であるアビゲイル・エルムズは語る。 天文学. 「この岩石の破片は、最終的には渦巻き状に渦巻いて星の大気に付着したでしょう」と彼女は付け加えます。

研究者たちは、WD J2147 が約 102 億年前に白色矮星になったことを示しています。 これにより、WD J2147 は、これまでに発見された最も古い金属汚染星であり、惑星系をホストしていた可能性が高い最も古い知られている星になります。

古い白色矮星が教えてくれること

WD J2147 のような古い星を研究することは、研究者が銀河の初期進化について多くを学ぶのに役立ちます。 また、金属汚染された白色矮星は、多くの銀河が主に水素とヘリウムでできていた時代に重い物質を降着したため、特に興味深いものです。

「初期の [Milky Way] 進化した星が超新星として爆発するときに金属が生成され、分布するため、今日よりも金属が豊富ではありませんでした」とエルムズは言います。 「したがって、星が生まれ、生き、そして死ぬまでには、多くの時間が必要です」と彼女は付け加えます。

WD J2147 のもう 1 つの不思議な特徴は、大量のカリウムとリチウムが付着しているように見えることです。 「これは非常に珍しいことです」と、この研究には関与していないカリフォルニア州立大学の惑星科学者であるキース・プティルカは語っています。 天文学.

プティルカ氏は、白色矮星の大気で見つかった物質に最も近いものはかんらん岩だろうと述べています。 しかし、地球上で一般的なこのタイプの岩石には、白色矮星の大気に見られる大量のカリウムとリチウムが含まれていません。

ただし、大量のカリウムとリチウムは、金属汚染された他の白色矮星で発見されています。 「おそらく、初期の銀河は、太陽系の内惑星に見られるものとは異なるバルク組成を持つ惑星を形成しました」とプティルカは言います。

地球を思わせる白色矮星

この研究では、エルムズと彼女のチームは、天の川銀河にある別の白色矮星、WD J1922+0233 の大気も分析しました。 彼らは、この白色矮星の大気には、地球の地殻に見られるものと組成が似ている岩石からの鉱物が含まれていることを発見しました。

プティルカ氏は、シリコンとマグネシウムの含有量に基づいて、地球上の火山帯に存在する安山岩と呼ばれる岩石タイプに組成が似た岩石物質が星に付着したように見えると述べています。 この発見は、地球のような地殻を持つ岩石系外惑星が一般的である可能性があることを示唆していますが、決定的な証拠にはほど遠いものです。

宇宙の大部分の星は白色矮星になる運命にあり、私たちの太陽も約60億年でその運命に屈する. そして現在の研究では、これらの星の 4 分の 1 以上が大気中に岩石の破片を抱えている可能性があることが示唆されています。

「金属で汚染された白色矮星を研究することは、古代の惑星系を発見し、地球が形成される前に大陸地殻のような組成を持つ系外惑星が一般的であったかどうかを判断するためのエキサイティングな機会です」とエルムズは言います.

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