Когда астрономы наблюдают за некоторыми былыми карликами, то иногда замечают небольшое количество водорода, захваченного в верхних слоях звезды. Принято считать, что это крошечная звездная шелуха является результатом поглощения межзвездного газа водорода, но теперь команда исследователей предполагает, что это происходит из-за нечто иного: скорее всего, кометы скатываются вниз в древнюю атмосферу белых карликов с экзо-облако Оорта.
Белые карлики образуются после того, как звезды солнечного типа израсходуют большую часть своего водородного топлива. Это заставляет звезду перейти из более спокойного состояния в более жестокое – красный гигант. В конце концов, после мощных звездных конвульсий красный гигант взрывается, оставляя на своем месте плотный белый карлик.
Структура белого карлика поддерживается не за счет внешнего давления, источником которого является термоядерная реакция, а за счет квантового давления, созданного оставшимися электронами, которые препятствуют собственной гравитации. Этот баланс между силами создает очень плотный звездный объект, который может иметь массу, сравнимую с Солнцем, но иметь диаметр Земли. Таким образом, белые карлики могут продолжать сиять в течение многих миллиардов лет.
При наблюдении за спектром белых карликов, астрономы отмечают, что многие из них обладают атмосферами, богатыми различными металлами. С точки зрения астрономии это означает, что существуют захваченные элементы в верхних слоях белого карлика тяжелее гелия. В зависимости от присутствующих элементов, астрономы интерпретируют эти астрономические отпечатки, как результат разрушения астероидов или даже планет, которые пережили смерть собственной звезды. Этот тертый, пыльный материал, в виде дождя, осыпается на белые карлики, оставляя спектроскопические отпечатки смерти планетных систем.
Эта исследуемая область белого карлика приводит ученых к некоторым увлекательным наблюдениям за звездными системами, которые напоминают нашу Солнечную систему, точнее как она будет выглядеть через несколько миллиардов лет, когда у нашего Солнца закончится топливо, и оно превратится в белого карлика. Планеты и астероиды, расположенные рядом с трупом нашего Солнца, будут разорваны, обогащая тем самым белый карлик нашего Солнца металлами.
В новом исследовании, принятом к публикации в журнале Monthly Notices Королевского Астрономического Общества, астрофизик Дмитрий Верас и его коллеги из университета Уорика нашли возможный механизм, который связывает атмосферу белого карлика не с металлами, а с водородом.
"Мы исследуем возможность того, что постепенное срастание кометами экзо-облака Оорта, которые являются богатым источником водорода, способствует очевидному росту объема водорода в атмосфере белого карлика", - пишет Верас.
"Раньше считалось, что наращивание водорода в атмосфере белого карлика является результатом межзвездного водорода, собираемого белым карликом, но для наблюдаемых величин, должен быть еще один источник", - утверждает Верас.
Наша Солнечная система имеет область пространства, содержащая миллиарды ледяных тел – комет. Этот регион, известный как облако Оорта, расположен на расстоянии одного светового года. Периодически, при тесном звездном проходе, гравитационное спокойствие комет нарушается и их выбивает из облака Оорта. Под действием силы тяжести Солнца, кометы начинают свое путешествие к внутренней части Солнечной системы.
Присутствие комет было обнаружено вокруг других звезд, прежде всего за счет обнаружения кометной пыли вокруг молодых звезд. Но команда Вераса, используя компьютерное моделирование, показывает, что спектроскопический след водорода в атмосфере, окружающей белые карликовые звезды, обусловлен падающими кометами из экзо-облака Оорта.
Исследователи отмечают, что было изучено лишь небольшое число белых карликов со следами присутствия водорода и большинство из них расположены довольно близко к Солнцу и в направлении галактического балджа (центр Млечного Пути). Именно в этом регионе, где галактические приливы и звездные ветра наиболее сильны, возможно, более сильное влияние на экзо-облака Оорта.
Это еще один пример того, какими увлекательными являются системы белых карликов – они являются остатками мертвых звезд, но мы все еще наблюдаем некоторые интересное динамическое поведение.