En krystalkugle ind i vores solsystemers fremtid

Astronomer har opdaget det allerførste bekræftede planetsystem, der ligner den forventede skæbne for vores solsystem, når Solen når slutningen af ​​sit liv om cirka fem milliarder år.

Forskerne opdagede systemet ved hjælp af W. M. Keck Observatory på Maunakea i Hawaiʻi; den består af en Jupiter-lignende planet med en Jupiter-lignende bane, der kredser om en hvid dværgstjerne, der ligger nær midten af ​​vores Mælkevejsgalakse.

"Dette bevis bekræfter, at planeter, der kredser i en tilstrækkelig stor afstand, kan fortsætte med at eksistere efter deres stjernes død, " siger Joshua Blackman, en astronomi-postdoc-forsker ved University of Tasmania i Australien og hovedforfatter af undersøgelsen. "I betragtning af at dette system er en analog til vores eget solsystem, det antyder, at Jupiter og Saturn måske overlever Solens røde kæmpefase, når den løber tør for nukleart brændsel og selvdestruerer."

Undersøgelsen er offentliggjort i dagens udgave af tidsskriftet Natur .

"Jordens fremtid er måske ikke så rosenrød, fordi den er meget tættere på Solen, " siger medforfatter David Bennett, en seniorforsker ved University of Maryland og NASAs Goddard Space Flight Center. "Hvis menneskeheden ønskede at flytte til en måne af Jupiter eller Saturn, før solen stegte jorden under dens røde supergigantiske fase, vi ville stadig forblive i kredsløb om Solen, selvom vi ikke ville være i stand til at stole på varme fra Solen som en hvid dværg ret længe."

En hvid dværg er, hvad hovedsekvensstjerner som vores sol bliver til, når de dør. I de sidste stadier af stjernernes livscyklus, en stjerne brænder al brinten af ​​i sin kerne og ballonerer til en rød kæmpestjerne. Så falder det sammen i sig selv, krymper ind til en hvid dværg, hvor alt der er tilbage er en varm, tæt kerne, typisk på størrelse med jorden og halvt så massiv som Solen. Fordi disse kompakte stjernelig er små og ikke længere har det nukleare brændstof til at udstråle klart, hvide dværge er meget svage og svære at opdage.

Nær-infrarøde billeder i høj opløsning opnået med Keck Observatorys adaptive laserguide-stjerneoptiksystem parret med dets nær-infrarøde kamera (NIRC2) afslører, at den nyopdagede hvide dværg er omkring 60 procent af Solens masse, og dens exoplanet-overlevende er en kæmpe gas. verden, der er omkring 40 procent mere massiv end Jupiter.

Holdet opdagede planeten ved hjælp af en teknik kaldet gravitationel mikrolinse, som opstår, når en stjerne tæt på Jorden et øjeblik flugter med en fjernere stjerne. Dette skaber et fænomen, hvor tyngdekraften fra forgrundsstjernen virker som en linse og forstørrer lyset fra baggrundsstjernen. Hvis der er en planet, der kredser om den tættere stjerne, det fordrejer midlertidigt det forstørrede lys, mens planeten suser forbi.

Mærkeligt nok, da holdet forsøgte at lede efter planetens værtsstjerne, de opdagede uventet, at stjernelyset ikke var skarpt nok til at være en almindelig, hovedsekvensstjerne. Dataene udelukkede også muligheden for en brun dværgstjerne som vært.

"Vi har også kunnet udelukke muligheden for en neutronstjerne eller en vært for sort hul. Det betyder, at planeten kredser om en død stjerne, en hvid dværg, " siger medforfatter Jean-Philippe Beaulieu, Professor, Warren formand for Astrophysics ved University of Tasmania og Directeur de Recherche CNRS ved Institut d'Astrophysique de Paris. "Det giver et indblik i, hvordan vores solsystem vil se ud efter Jordens forsvinden, pisket ud i vores sols katastrofale undergang."

Forskerholdet planlægger at inkludere deres resultater i en statistisk undersøgelse for at finde ud af, hvor mange andre hvide dværge har intakte, planetariske overlevende.

NASA's kommende mission, Nancy Grace Roman Telescope (tidligere kendt som WFIRST), som har til formål direkte at afbilde gigantiske planeter, vil hjælpe med at fremme deres undersøgelse. Roman vil være i stand til at lave en meget mere komplet undersøgelse af planeter, der kredser om hvide dværge, placeret helt ind i den galaktiske bule i midten af ​​Mælkevejen. Dette vil give astronomer mulighed for at afgøre, om det er almindeligt for Jupiter-lignende planeter at undslippe deres stjernes sidste dage, eller hvis en betydelig del af dem er ødelagt, når deres værtsstjerner bliver røde kæmper.

"Dette er et ekstremt spændende resultat, " siger John O'Meara, chefforsker ved Keck Observatory. "Det er vidunderligt at se i dag et eksempel på den slags videnskab, Keck vil udføre i massevis, når Roman begynder sin mission."