Όταν ένα αστέρι φτάσει στο τέλος του κύκλου ζωής του, θα εκραγεί τα εξωτερικά του στρώματα σε μια φλογερή έκρηξη γνωστή ως σουπερνόβα. Όσον αφορά λιγότερο ογκώδη αστέρια, ένας λευκός νάνος είναι αυτό που θα μείνει πίσω. Ομοίως, οποιοσδήποτε πλανήτης που κάποτε περιστρέφεται γύρω από το αστέρι θα έχει και τα εξωτερικά του στρώματα να εκραγούν από τη βίαιη έκρηξη, αφήνοντας πίσω τους πυρήνες.
Για δεκαετίες, οι επιστήμονες μπόρεσαν να εντοπίσουν αυτά τα πλανητικά υπολείμματα αναζητώντας τα ραδιοκύματα που δημιουργούνται μέσω των αλληλεπιδράσεών τους με το μαγνητικό πεδίο του λευκού νάνου. Σύμφωνα με νέα έρευνα ενός ζεύγους ερευνητών, αυτοί οι «πλανητικοί» ραδιοφωνικοί πυρήνες θα συνεχίσουν να μεταδίδουν ραδιοσήματα για ένα δισεκατομμύριο χρόνια αφότου πέθαναν τα αστέρια τους, καθιστώντας τα ανιχνεύσιμα από τη Γη.
Η έρευνα διεξήχθη από τον Δρ. Δημήτρη Βέρας του Κέντρου Εξωπλανητών και Κατοικίας στο Πανεπιστήμιο του Warwick και τον καθηγητή Alexander Wolszczan, τον φημισμένο κυνηγό εξωπλανητών από το Κέντρο Εξωπλανητών και Κατοικημένων Κόσμων στο Κρατικό Πανεπιστήμιο της Πενσυλβανίας. Η μελέτη που περιγράφει λεπτομερώς τα ευρήματά τους δημοσιεύθηκε πρόσφατα στο Μηνιαίες ειδοποιήσεις της Βασιλικής Αστρονομικής Εταιρείας.
Αυτή η μέθοδος ανίχνευσης εξωπλανητών είναι στην πραγματικότητα αρκετά χρονοβόρα. Στην πραγματικότητα, χρησιμοποιήθηκε από τον ίδιο τον Δρ Wolszcan το 1990 για να ανιχνεύσει τον πρώτο επιβεβαιωμένο εξωπλανήτη γύρω από ένα πάλσαρ. Αυτό είναι δυνατό λόγω του τρόπου με τον οποίο το ισχυρό μαγνητικό πεδίο ενός λευκού νάνου θα αλληλεπιδράσει με τις μεταλλικές συνθέσεις ενός πλανητικού πυρήνα σε τροχιά.
Αυτό προκαλεί τον πυρήνα να λειτουργεί ως αγωγός, ο οποίος μπορεί να οδηγήσει στο σχηματισμό ενός μονοπολικού κυκλώματος επαγωγέα. Η ακτινοβολία από αυτό το κύκλωμα εκπέμπεται ως ραδιοκύματα τα οποία μπορούν στη συνέχεια να ανιχνευθούν με ραδιοτηλεσκόπια στη Γη. Ωστόσο, οι Veras και Wolszcan προσπάθησαν να βρουν πόσο καιρό αυτοί οι πυρήνες μπορούν να επιβιώσουν αφού αφαιρεθούν από τα εξωτερικά τους στρώματα (και ως εκ τούτου, πόσο καιρό μπορούν να ανιχνευθούν).
Με απλά λόγια, οι πλανητικοί πυρήνες που βρίσκονται σε τροχιά γύρω από ένα λευκό αστέρι νάνου αναπόφευκτα θα σύρονται προς τα μέσα λόγω της επιρροής των ηλεκτρικών και μαγνητικών πεδίων του λευκού νάνου (ένα φαινόμενο γνωστό ως μετατόπιση Lorenz). Μόλις φτάσουν αρκετά κοντά, τα πλανητικά υπολείμματα θα διαλυθούν από την ισχυρή βαρύτητα του λευκού νάνου και θα καταναλωθούν - σε αυτό το σημείο, δεν θα είναι πλέον ανιχνεύσιμα.
Σε προηγούμενα μοντέλα, οι αστρονόμοι υπολόγισαν τη δυνατότητα επιβίωσης των πλανητικών πυρήνων με βάση το πόσο καιρό θα χρειαζόταν οι πυρήνες να μετακινηθούν προς τα μέσα. Ωστόσο, οι Veras και Wolszcan ενσωμάτωσαν επίσης την επίδραση της βαρυτικής παλίρροιας στο μοντέλο τους, το οποίο μπορεί να αντιπροσωπεύει μια ίση ή κυρίαρχη δύναμη.
Στη συνέχεια διεξήγαγαν προσομοιώσεις χρησιμοποιώντας ολόκληρο το εύρος των παρατηρήσιμων δυνάμεων μαγνητικού πεδίου λευκού νάνου και τις πιθανές ατμοσφαιρικές ηλεκτρικές αγωγιμότητές τους. Στο τέλος, τους
«Υπάρχει ένα γλυκό σημείο για την ανίχνευση αυτών των πλανητικών πυρήνων: ένας πυρήνας πολύ κοντά στον λευκό νάνο θα καταστραφεί από παλιρροιακές δυνάμεις και ένας πυρήνας πολύ μακριά δεν θα ήταν ανιχνεύσιμος. Επίσης, εάν το μαγνητικό πεδίο είναι πολύ δυνατό, θα ωθούσε τον πυρήνα στον άσπρο νάνο, καταστρέφοντάς τον. Ως εκ τούτου, θα πρέπει να αναζητήσουμε μόνο πλανήτες γύρω από αυτούς τους λευκούς νάνους με ασθενέστερα μαγνητικά πεδία σε διαχωρισμό μεταξύ περίπου 3 ηλιακών ακτίνων και της απόστασης του Ερμή-Ήλιου ».
«Κανείς δεν έχει βρει ποτέ τον γυμνό πυρήνα ενός μεγάλου πλανήτη πριν, ούτε έναν μεγάλο πλανήτη μόνο μέσω της παρακολούθησης μαγνητικών υπογραφών, ούτε ενός μεγάλου πλανήτη γύρω από έναν λευκό νάνο. Επομένως, μια ανακάλυψη εδώ θα αντιπροσωπεύει τα «πρώτα» με τρεις διαφορετικές αισθήσεις για τα πλανητικά συστήματα ».
Το ζευγάρι ελπίζει να χρησιμοποιήσει τα αποτελέσματά τους για να ενημερώσει τις μελλοντικές αναζητήσεις πλανητικών πυρήνων γύρω από λευκούς νάνους. «Θα χρησιμοποιήσουμε τα αποτελέσματα αυτής της εργασίας ως κατευθυντήριες γραμμές για σχέδια ραδιοφωνικών αναζητήσεων για πλανητικούς πυρήνες γύρω από λευκούς νάνους», δήλωσε ο καθηγητής Wolszczan. "Λαμβάνοντας υπόψη τα υπάρχοντα στοιχεία για την παρουσία πλανητικών συντριμμιών γύρω από πολλά από αυτά, πιστεύουμε ότι οι πιθανότητές μας για συναρπαστικές ανακαλύψεις είναι αρκετά καλές."
Ελπίζουν να πραγματοποιήσουν αυτές τις παρατηρήσεις χρησιμοποιώντας ραδιοτηλεσκόπια όπως το Παρατηρητήριο Arecibo στο Πουέρτο Ρίκο και το Τηλεσκόπιο Green Bank στη Δυτική Βιρτζίνια. Αυτά τα προηγμένα όργανα θα τους επιτρέψουν να παρατηρήσουν λευκούς νάνους στα ίδια μέρη του ηλεκτρομαγνητικού φάσματος που επέτρεψαν την ανακάλυψη που έγινε από τον καθηγητή Wolszczan και συνεργάτες το 1990.
«Μια ανακάλυψη θα βοηθούσε επίσης στην αποκάλυψη της ιστορίας αυτών των αστεριών
Δισεκατομμύρια χρόνια από τώρα, αφού ο Ήλιος μας πηγαίνει σουπερνόβα και οι πλανήτες στο εσωτερικό Ηλιακό Σύστημα είναι καμένες σφαίρες από μέταλλο, είναι κάπως ενθαρρυντικό να γνωρίζουμε
