Nécroplanétologie: le domaine d'astronomie le plus étrange dont vous n'ayez jamais entendu parler

Nécroplanétologie: le domaine d'astronomie le plus étrange dont vous n'ayez jamais entendu parler

 

En 2015, les astronomes ont trouvé quelque chose de bizarre. C’était une étoile naine blanche, à 570 années-lumière de la Terre, avec un motif de gradation particulier. Il s’est atténué plusieurs fois à des profondeurs variables, chaque profondeur se répétant sur une période de 4,5 à 5 heures; et son atmosphère était polluée par des éléments que l’on trouve habituellement dans les exoplanètes rocheuses.

 

Il n’a pas fallu longtemps pour le comprendre. La gravité de l’étoile morte était en train de déchiqueter et dévorer des corps en orbite autour d’elle , un processus violent connu assez poliment comme la perturbation des marées. .

Les astronomes des États-Unis et du Royaume-Uni appellent ce champ la nécroplanétologie.

Leur analyse de WD 1145 + 017 a été acceptée dans The Astrophysical Journal , et est disponible sur arXiv. Et cela pourrait, selon les chercheurs, être appliqué à de futures découvertes similaires au système des naines blanches pour reconstituer la façon dont les planètes meurent en orbite autour de différents types d’étoiles mortes.

Bien que les naines blanches éjectent beaucoup de matière lorsqu’elles meurent dans une série d’explosions thermonucléaires violentes, les planètes peuvent en quelque sorte survivre au processus. Non seulement nous avons trouvé des planètes en orbite autour d’étoiles naines blanches , mais nous avons également trouvé des éléments dans l’atmosphère d’étoiles naines blanches qui se trouvent habituellement à l’intérieur d’exoplanètes rocheuses .

La gravité de la surface des naines blanches est si intense que ces éléments plus lourds couleraient assez rapidement, indiquant que l’étoile devait avoir accrédité le matériau assez récemment, à corps qui a survécu aux affres de la star.

Pour essayer de déterminer comment WD 1145 + 017 a réussi, les astronomes de l’Université du Colorado, de Boulder, de l’Université Wesleyan et de l’Université de Warwick au Royaume-Uni ont effectué une série de simulations pour placer des contraintes sur le corps perturbé par la marée.

Ils ont modifié les composants structurels d’un corps en orbite, tels que la taille du noyau et du manteau; la composition du manteau, rocheuse ou glacée; et la présence d’une croûte. Il en a résulté 36 corps simulés différents.

Ensuite, ils ont placé chacun de ces 36 corps en orbite autour d’une étoile comme WD 1145 + 017, environ 60% de la masse du Soleil et 2% de sa taille (les naines blanches sont assez denses).

Cette orbite était de 4,5 heures, selon le matériau en orbite autour de WD 1145 + 017, et chaque simulation a fonctionné sur 100 orbites. Et enfin, les courbes de lumière résultantes pour la perturbation des marées de chaque corps ont ensuite été comparées à la courbe de lumière réelle de WD 1145 + 017.

Ces simulations ont montré que les corps les plus susceptibles de produire ce que nous observons dans WD 1145 + 017 ont un petit noyau et un manteau de faible densité, “ressemblant à un astéroïde avec un partiellement différencié structure et manteau riche en matières volatiles comme Vesta , “ les chercheurs ont écrit dans leur article .

Les corps ont une masse relativement faible et une densité apparente suffisamment élevée pour maintenir la structure pendant un certain temps, mais suffisamment basse pour que leurs manteaux soient perturbés. Ces attributs sont cohérents avec le manque de petites particules trouvées dans d’autres observations de l’étoile, car celles-ci se sublimeraient rapidement. .

Le KIC 8462852, depuis que son comportement étrange a été découvert pour la première fois, s’est avéré ne pas être la seule étoile présentant une gradation aussi étrange. Un sondage de l’année dernière a révélé 21 autres étoiles étrangement obscurcissantes qui pourraient avoir une dynamique similaire.

Et d’autres naines blanches rampant sur des corps en orbite ont également été découvertes. ZTF J0139 + 5245 et WD J0914 + 1914 ont tous deux été découverts l’année dernière.

Ces étoiles pourraient également être simulées en utilisant les nouvelles méthodes de l’équipe.

“Ce sont les premiers membres d’une plus grande classe de systèmes planétaires mourants qui doivent être étudiés en associant des observations spectroscopiques et photométriques à des simulations de perturbation, soit marée comme dans WD 1145 + 017 ou rotationnelle comme Veras et al. (2020) propose pour le corps transitant par ZTF J0139 + 5245, “ les chercheurs ont écrit dans leur article .

“Cette approche à plusieurs volets utiliserait la mort de ces systèmes planétaires en action pour étudier les propriétés fondamentales des corps exoplanétaires qui sont autrement inaccessibles: une étude en nécroplanétologie.”

La recherche a été acceptée dans The Astrophysical Journal , et est disponible sur arXiv .

0 0 vote
Article Rating
Subscribe
Notify of
guest
0 Comments
Inline Feedbacks
View all comments

Copy link