O planetă nou descoperită, care orbitează în jurul unei stele moarte, oferă o imagine a viitorului Pământului

O echipă de astronomi a găsit rămășițele unei stele moarte, cunoscută sub numele de pitică albă, cu o exoplanetă supraviețuitoare care seamănă cu Jupiter. Această planetă care orbitează în jurul unei stele moarte ne oferă o perspectivă asupra viitorului Pământului.

Echipa de cercetare a folosit o tehnică numită microlensing, în care astronomii așteaptă ca două stele să se alinieze perfect, așa cum sunt văzute de pe Pământ, și urmăresc cum lumina stelei îndepărtate este curbată de atracția gravitațională a celei mai apropiate.

Piticele albe sunt stele mici care se răcesc încet pentru că nu mai ard combustibil nuclear. Pe măsură ce se apropie de moarte, stelele precum Soarele nostru se vor extinde până la stadiul de gigantă roșie, apoi își vor elibera straturile exterioare, lăsând doar un nucleu mic și dens: pitica albă. Această rămășiță reprezintă „ceea ce credem că se va întâmpla cu sistemul nostru solar în aproximativ opt miliarde de ani”, spune Joshua Blackman, astronom la Universitatea din Tasmania, care a condus studiul. Descoperirile au fost publicate în revista Nature.^[sursa]

Pe măsură ce Soarele se va transforma într-o gigantă roșie, „va distruge Mercur și Venus și, foarte posibil, și Pământul pe parcurs”, înainte de a se micșora până la stadiul de pitică albă, spune Blackman.

Microlensing-ul presupune să se analizeze modul în care lumina care a trecut pe lângă o stea a fost distorsionată. Observând modul în care o stea a modificat lumina care a trecut pe lângă ea, astronomii își pot da seama de „geometria sistemului”, aflând despre masa unei stele și, eventual, despre exoplanetele care o orbitează, spune Blackman.

Este un mod indirect de a face o măsurătoare, dar „echipa a făcut o analiză foarte amănunțită”, iar studiul a fost convingător, spune Dániel Apai, astronom și cercetător planetar la Universitatea din Arizona, care nu a fost implicat în studiu. Apai conduce proiectul Alien Earths al NASA pentru studiul exoplanetelor.

Planeta care orbitează în jurul unei stele moarte

Microlensing-ul, care a avut loc în anul 2010, a necesitat o rețea de telescoape și, deși aceste date au oferit echipei informații despre masa stelei și a exoplanetei sale, nu au oferit o imagine directă. Astfel, echipa a continuat ani mai târziu cu Observatorul Keck din Hawaii – care găzduiește unul dintre cele mai mari telescoape optice din lume – pentru a încerca să observe steaua în sine.

Echipa de cercetare a trebuit să aștepte până când conjuncția (care a permis microlensarea) s-a încheiat și cele două stele s-au îndepărtat suficient de mult pe cer pentru a putea obține o imagine clară a fiecăreia dintre ele, ceea ce ar putea stabili cât de strălucitoare și cât de mari sunt.

Din datele de microlensing, echipa a obținut „o indicație foarte puternică că există o planetă de aproximativ masa lui Jupiter acolo alături de o stea”, mai spune Blackman. Dar, în mod paradoxal, cu ajutorul Observatorului Keck, nu au putut identifica steaua.

Telescopul ar fi trebuit să fie suficient de puternic pentru a vedea orice stea tipică la acea distanță. În cele din urmă, ei și-au dat seama că faptul că nu au putut detecta steaua nu reprezenta o defecțiune a echipamentului – însemna că steaua era pur și simplu prea slabă pentru a fi văzută. Au rămas doar câteva explicații.

„Ar putea fi fie o pitică albă,… o gaură neagră, fie o stea neutronică”, mai arată Joshua Blackman. Dar observația prin microlensing a arătat că obiectul ar trebui să aibă o masă mai mică decât cea a Soarelui nostru și nu există nicio modalitate cunoscută de formare a unei găuri negre sau a unei stele neutronice atât de mici, așa că o pitică albă era de departe cea mai bună explicație, spune astronomul.

În viitor, echipa speră să observe pitica albă direct cu telescopul spațial Hubble sau cu James Webb, spune Blackman, ambele „văzând suficient de adânc pe cer pentru a putea observa direct lumina de la pitica albă”.

De ce este specială observarea unei planete în jurul unei pitice albe

În primul rând, este rară. Aceasta este prima dată când microlensingul a fost folosit pentru a găsi o pitică albă și doar a cincea pitică albă care a fost găsită vreodată împreună cu o exoplanetă, potrivit lui Blackman.

Și, ca o fereastră spre viitorul nostru, niciuna dintre celelalte pitice albe nu reprezintă o dublură solară convingătoare. Două dintre exoplanete sunt foarte apropiate de piticele lor albe – doar o fracțiune din distanța la care Mercur orbitează în jurul Soarelui nostru, spune Blackman. Astronomii nu știu cum au ajuns acolo, dar planetele noastre nu sunt nici pe departe atât de apropiate de Soare.

O altă exoplanetă orbitează în jurul unei pitice albe și a unui pulsar, sau stea neutronică pulsantă. Super, dar nu este ceea ce se află în curtea noastră. Ultima planetă orbitează atât de departe de pitica sa albă încât astronomii nici măcar nu sunt siguri că aparține acelei stele, spune Blackman, așa că niciuna nu se potrivește bine.

Sistemul pe care echipa lui Blackman l-a găsit este o stea solitară cu un gigant gazos cu aproximativ 40% mai mare decât Jupiter, care se deplasează pe o orbită aproximativ similară cu a acesteia. Planeta pare să fi supraviețuit morții stelei „mai mult sau mai puțin neatinsă”, mai spune Blackman. Descoperirea este prima dovadă concretă a ideii că planetele noastre exterioare ar putea supraviețui morții Soarelui.

„Ne așteptăm ca Jupiter și Saturn să supraviețuiască [morții Soarelui], dar nu aveam dovezi directe că acest lucru se va întâmpla”, spune Blackman. Dacă Pământul nu va fi încă distrus până peste opt miliarde de ani, „va fi plin de lacuri de lavă și foarte inospitalier”.

Această descoperire a unei pitice albe este un fel de experiment, spune el, „aceasta este prima detectare a unei planete ce orbitează o pitice albe cu ajutorul microlensing-ului”, dar cu ajutorul Telescopului Spațial Roman, planificat pentru mijlocul acestui deceniu, oamenii de știință speră să găsească sute de asemenea planete.