Støvproduktion i udviklede exoplanetariske systemer

Stjernernes variabilitet har længe givet indsigt i stjerners fysiske egenskaber. Stjernen Mira (Omicron Ceti), for eksempel, blev så navngivet i 1596 af hollandske astronomer, som var forbløffet over dens mirakuløse lysere på grund af, hvad vi nu ved at være på grund af periodiske ændringer i dens størrelse og temperatur. Meget mindre dramatisk variation kan også opstå, når en stjerne har en støvskive, der af og til blokerer noget af dets lys set fra Jorden. Mindre og svagere stjerner er typisk uden for rækkevidde for variabilitetsundersøgelser, men nogle gange kan deres diske (når de har dem) generere nok snavs til at påvirke detekterbare ændringer i stjernelyset.

For astronomer, der er interesseret i, hvordan planeter blev dannet af støvskiver omkring stjerner af alle typer, disse mindre systemer har potentialet til at begrænse det større billede af planetens dannelse og evolution, især hvis de signalerer en dramatisk begivenhed eller vigtig evolutionær fase som den sene tunge bombardementfase i vores solsystem. Nogle ændringer i exoplanetariske skiver er allerede blevet opdaget. kometer, for eksempel, er kendt for at være til stede i en håndfuld systemer gennem variationer i stjernernes optiske og ultraviolette spektre og via uregelmæssig stjernedæmpning.

En hvid dværgstjerne er det evolutionære slutprodukt af stjerner som vores sol, som, om yderligere syv milliarder år eller deromkring, vil ikke længere være i stand til at opretholde afbrændingen af ​​sit atombrændsel. Med kun omkring halvdelen af ​​dens masse tilbage, den vil krympe til en brøkdel af sin radius og blive en hvid dværg. Hvide dværgstjerner er almindelige, den mest berømte er ledsageren til den klareste stjerne på himlen, Sirius. CfA-astronom Scott Kenyon var en del af et hold, der har studeret den hvide dværgstjerne GD56 i 11,2 år, og har set dets lys stige og falde med omkring 20 % i overensstemmelse med støvproduktion eller udtømning fra disken.

Holdet brugte IRAC-kameraet på Spitzer, den kloge mission, og jordbaserede observationer fra UKIRT- og Keck-teleskoperne for at karakterisere disse fluktuationer. De fandt ud af, at der ikke var nogen ændring i lysets farve, antyder, at alt det støv, der blev ødelagt eller skabt, havde omtrent samme temperatur, og var derfor sandsynligvis placeret i omtrent samme afstand fra stjernen. Forskerne antager, at tyngdekraftens tiltrækning eller kollisionsslibning mellem partikler i skiven er ansvarlige for fald eller stigninger, henholdsvis, i diskens støvede område og dermed i den varierende tilsløring.

Disse typer diskaktiviteter er kendt for at være almindelige i diske omkring unge stjerner, men var uventet meget ældre stjerner som denne hvide dværg. Forfatterne konkluderer med at bemærke, at aktiv bearbejdning af støv som den, der forekommer her, kan resultere i, at materiale falder ned på stjernen og bliver detekteret i øget grundstofoverflod i stjernespektrene.