Exomoons skæbne

Når en stjerne som vores sol bliver meget gammel, efter yderligere syv milliarder år eller deromkring, den vil krympe til en brøkdel af sin radius og blive en hvid dværgstjerne, ikke længere i stand til at opretholde atomafbrænding. At studere de ældre planetsystemer omkring hvide dværge giver fingerpeg om den langsigtede skæbne for vores sol og dens planetsystem. Atmosfæren af ​​en hvid dværgstjerne forventes at bryde ethvert materiale, der samler sig på den, op i de kemiske grundstoffer og derefter stratificere dem i henhold til deres atomvægt. Resultatet er, at det synlige, de øverste lag af atmosfæren hos en hvid dværg bør kun indeholde en kombination af brint, helium (og noget kulstof). Omkring tusind hvide dværgstjerner, imidlertid, viser beviser i deres spektre af forurening med en form for stenet materiale. Dette tyder på, at der er hyppige, løbende tilvækst på disse hvide dværgstjerner af fragmentarisk materiale, der kommer fra et eller andet sted - den præcise oprindelse er ikke klar.

CfA-astronomerne Matt Payne og Matt Holman, med to kolleger, har gennemført en række simuleringer af den sene udvikling af planetsystemer for at prøve at forstå, hvor dette materiale kan komme fra. Det var allerede kendt, at planeternes måner let kan slås ud af deres kredsløb under planet-planet-interaktioner i hvide dværgsystemer. Spørgsmålet var, om disse frigjorte måner selv kunne samle sig på stjernen for at levere de forurenende elementer, eller om de kan virke til at sprede asteroider mod stjernen. Vanskeligheden har været de beregningsmæssige grænser for at simulere et komplekst udviklende system, der omfattede månerne omkring planeter.

Astronomerne udviklede en teknik til at simulere systemernes udvikling uden måner, men derefter tilføje månerne tilbage på et senere tidspunkt på en selvkonsekvent måde. Da de gjorde det, de fandt ud af, at de frigjorte måner ofte slyngede sig rundt om de indre områder af deres stjernesystem (godt inden for en astronomisk enhed af deres stjerne), og som følge heraf enten selv kunne falde ned i stjernen eller slå mindre asteroider, kometer, eller andre små kroppe på stjernen. Det ser således ud til, at begge processer er i gang. Resultatet giver en første-bliksvurdering af, hvad der kan ske med måner, når de bliver ubundne i hvide dværgsystemer. Fremtidige undersøgelser er planlagt for at bestemme den relative betydning af frigjort månemateriale.