Μυστηριώδες σήμα ακτίνων Χ που συνδέεται με πλανητική καταστροφή
Σύνθετη εικόνα του νεφελώματος της έλικας. Από NASA/ESA/CXC/SAO/ESO.
Οι μυστηριώδεις εκπομπές ακτίνων Χ από τον κεντρικό λευκό νάνο του Νεφελώματος Helix, που ανιχνεύθηκαν εδώ και τέσσερις δεκαετίες, μπορεί να είναι το αποτέλεσμα της συσσώρευσης πλανητικών συντριμμιών, σύμφωνα με νέες παρατηρήσεις των Chandra και XMM-Newton.
Ένα γεγονός πλανητικής καταστροφής έχει εντοπιστεί στο Νεφέλωμα Helix-Έλικας (NGC 7293), που βρίσκεται 650 έτη φωτός από τη Γη στον αστερισμό του Υδροχόου. Νέες παρατηρήσεις από το Παρατηρητήριο ακτίνων Χ Chandra της NASA υποδηλώνουν ότι ένας λευκός νάνος, ο WD 2226-210, διέλυσε έναν κοντινό πλανήτη, παράγοντας ένα ασυνήθιστο σήμα ακτίνων Χ που οι αστρονόμοι παρακολουθούσαν για περισσότερες από 4 δεκαετίες. Οι επιστήμονες που αναλύουν δεδομένα από το Chandra, μαζί με τις παρατηρήσεις από το τηλεσκόπιο XMM-Newton, προτείνουν ότι υλικό από έναν πλανήτη σε στενή τροχιά γύρω από τον WD 2226-210 έλκεται στην επιφάνεια του λευκού νάνου. Αυτό το γεγονός παρέχει ισχυρές ενδείξεις πλανητικής καταστροφής από ένα αστέρι που πεθαίνει, ένα φαινόμενο που δεν έχει παρατηρηθεί ποτέ πριν σε ένα πλανητικό νεφέλωμα.
«Πιστεύουμε ότι αυτό το σήμα ακτίνων Χ θα μπορούσε να προέρχεται από πλανητικά συντρίμμια που τραβήχτηκαν στον λευκό νάνο, όπως το νηολόγιο του θανάτου από έναν πλανήτη που καταστράφηκε από τον λευκό νάνο στο Νεφέλωμα της Έλικας. Ίσως βρήκαμε τελικά την αιτία ενός μυστηρίου που κράτησε πάνω από 40 χρόνια», δήλωσε ο Sandino Estrada-Dorado του Εθνικού Αυτόνομου Πανεπιστημίου του Μεξικού, επικεφαλής συγγραφέας της μελέτης.
Ανακάλυψη εκπομπής ακτίνων Χ
Πολλαπλά παρατηρητήρια ακτίνων Χ από το 1980, συμπεριλαμβανομένου του Παρατηρητηρίου Αϊνστάιν και του ROSAT, έχουν ανιχνεύσει ισχυρές εκπομπές ακτίνων Χ από το WD 2226-210, ένα ασυνήθιστο φαινόμενο για τους λευκούς νάνους, οι οποίοι συνήθως δεν εκπέμπουν ακτίνες Χ υψηλής ενέργειας. Οι μετρήσεις ακτίνων Χ παρέμειναν σταθερές με την πάροδο του χρόνου, αλλά η προέλευσή τους παρέμεινε ανεξήγητη.
Οι παρατηρήσεις των Chandra και XMM-Newton μεταξύ 1992 και 2002 επιβεβαίωσαν την παρουσία ακτίνων Χ και αποκάλυψαν ανεπαίσθητες περιοδικές διακυμάνσεις στη φωτεινότητα περίπου κάθε 2,9 ώρες. Οι διακυμάνσεις έδειξαν ότι τα συντρίμμια από έναν κατεστραμμένο πλανήτη ήταν εξαιρετικά κοντά στον λευκό νάνο και σταδιακά συσσωρεύονταν στην επιφάνειά του. «Το μυστηριώδες σήμα που βλέπουμε θα μπορούσε να προκληθεί από τα συντρίμμια από τον θρυμματισμένο πλανήτη που πέφτουν στην επιφάνεια του λευκού νάνου και θερμαίνονται για να λάμψουν στις ακτίνες Χ», είπε ο Μάρτιν Γκερέρο του Ινστιτούτου Αστροφυσικής της Ανδαλουσίας στην Ισπανία.
Κατεστραμμένος πλανήτης
Προηγούμενες μελέτες εντόπισαν έναν πλανήτη μεγέθους του Ποσειδώνα που περιστρέφεται γύρω από το WD 2226-210 σε κοντινή απόσταση, ολοκληρώνοντας μια τροχιά σε λιγότερο από τρεις ημέρες. Η νέα έρευνα υποδηλώνει ότι ένας ακόμα μεγαλύτερος πλανήτης, πιθανώς στο μέγεθος του Δία, υπήρχε κάποτε ακόμη πιο κοντά στο αστέρι, αλλά σταδιακά σύρθηκε μέσα λόγω των βαρυτικών αλληλεπιδράσεων με άλλους πλανήτες του συστήματος. Μόλις ο πλανήτης έφτασε σε μια κύρια απόσταση, οι έντονες παλιρροϊκές δυνάμεις του λευκού νάνου τον διέλυσαν, στέλνοντας θραύσματα σε τροχιά γύρω από το αστέρι. Με την πάροδο του χρόνου, αυτά τα συντρίμμια σχημάτισαν έναν δίσκο προσαύξησης, με το υλικό να πέφτει σταδιακά στην επιφάνεια του λευκού νάνου και να παράγει τις επίμονες εκπομπές ακτίνων Χ που ανιχνεύονται από τους αστρονόμους.
«Είναι σημαντικό να βρούμε περισσότερα από αυτά τα συστήματα γιατί μπορούν να μας διδάξουν για την επιβίωση ή την καταστροφή πλανητών γύρω από αστέρια όπως ο Ήλιος καθώς περνούν σε μεγάλη ηλικία», σημείωσε ο Ντιέγκο Αλεχάντρο Βάσκεθ-Τόρες του Εθνικού Αυτόνομου Πανεπιστημίου του Μεξικού.
Παρατηρήσεις του νεφελώματος της Έλικας
Το νεφέλωμα Helix, γνωστό και ως NGC 7293, είναι ένα από τα πλησιέστερα και πιο καλά μελετημένα πλανητικά νεφελώματα. Σχηματίστηκε όταν ένα αστέρι σαν τον Ήλιο απέβαλε τα εξωτερικά του στρώματα, αφήνοντας πίσω του έναν καυτό λευκό νάνο στον πυρήνα του.
Η σύνθετη εικόνα του νεφελώματος που χρησιμοποιήθηκε σε αυτή τη μελέτη συνδυάζει δεδομένα ακτίνων Χ από το Chandra (ματζέντα), οπτικά δεδομένα από το Hubble (πορτοκαλί, ανοιχτό μπλε), υπέρυθρα δεδομένα από το τηλεσκόπιο VISTA του ESO (χρυσό, σκούρο μπλε) και δεδομένα υπεριώδους από το GALEX (μωβ).
