天文学者は初めて、死んでしまった小さな白色矮星の周りを回る巨大な惑星を発見しました。 この星には、私たちが直接見ることのできない惑星があります」と、研究者のウォーリック大学のボリス・ゲンシッケ氏はプレスリリースで述べています。 「しかし、この星はとても熱いので、惑星を蒸発させており、それが失われていく大気を検出します。 実際、灼熱の星は、1日あたり約2億6000万トンの割合で、惑星から蒸発した物質の流れを送っています。
この新しい発見は、巨大な惑星が星の白色矮星への移行を生き残ったという最初の証拠となります。 この発見は、死んだ星の周りにある蒸発した惑星が、宇宙ではある程度一般的であることを示唆しています。
意外な組み合わせ
WDJ0914+1914と名付けられたこの白色矮星は、約1500光年先のかに座に位置しています。 この白色矮星は、もはや普通の星のように核融合はしていませんが、その余熱で華氏49,500度（摂氏25,000度）という驚異的な温度を維持しています。
研究者たちは当初、Sloan Digital Sky Surveyによって確認された約7000個の白色矮星の中から、このくすぶる星のコアに注目し、追跡調査を開始しました。 WDJ0914+1914のスペクトルを分析したところ、やや珍しい水素の化学的痕跡を検出しました。 しかし、酸素や硫黄といった、これまで白色矮星で見たことのない元素も検出されました。
Gänsicke氏は、欧州南天天文台（ESO）のプレスリリースで「これは偶然の発見の一つでした。 「この星系では何か例外的なことが起こっているはずだと思い、ある種の惑星の残骸と関係があるのではないかと推測しました」
そこで研究チームは、この奇妙な星系で何が起こっているのかをよりよく把握するために、チリにあるESOの非常に大きな望遠鏡のXシューティング装置を使って、追跡観測を実施しました。 その結果、白色矮星に含まれていると思われていた珍しい元素は、実は死んだ星のまわりを回っているガスの円盤からもたらされていることがわかりました
「当初、これは連星で、2つの星の間を流れる質量から降着円盤が形成されていると考えていました」とゲンシッケ氏は言います。 「しかし、今回の観測で、この星は、水素、酸素、硫黄だけでできた、太陽のおよそ10倍の大きさの円盤を持つ単一の白色矮星であることがわかりました。 このような星系はこれまで見たことがなく、これがユニークな星であることはすぐにわかりました」
この白色矮星がいかに珍しいかを理解した後、研究チームは、一体何がこのような星系を作り出すのかに焦点を移しました。
「このような円盤を作る唯一の方法は、巨大惑星の蒸発であると理解するのに数週間かかりました」と、チリのバルパライソ大学の天文学者マティアス・シュライバーは語り、この奇妙な系の過去と未来の進化の決定に不可欠であったことを明らかにしました。 シュライバー氏の計算によると、白色矮星の極端な温度は、恒星から0.07天文単位（1天文単位は地球と太陽の距離）にある近くの巨大惑星に高エネルギーの光子を浴びせていることを意味しています。 しかし、「白色矮星が冷え続けるにつれて、質量損失の割合は徐々に減少し、やがて検出不可能になる」と、ネイチャー誌の水曜日に発表された論文に書かれています。そして、その時までに巨大惑星は「全質量のごく一部」、つまり約0．72>
この巨大惑星は白色矮星の近くに位置しているため、星の赤色巨星期に破壊されるはずだと研究者たちは言っています。 つまり、星が白色矮星に移行した後、内側に移動していなければならないのです。
「過去20年の間に、惑星系が白色矮星の段階まで生き残るという証拠が増えていたので、この発見は大きな進歩です」とGänsicke氏は述べました。 「というのも、過去20年の間に、惑星系が白色矮星まで生き残るという証拠が増えつつあったからです。 そのため、このような現象を説明するには、より大きな惑星質量の天体が必要なのです。 この不安定なプロセスにより、太陽は赤色巨星に膨れ上がり、水星や金星、そしておそらく地球を飲み込んでしまう。
しかし太陽が膨張するにつれ、その外側の物質に対する重力はますます弱くなる。 しかし、太陽が膨張するにつれて、その外側の物質の重力による把握はますます弱くなる。最終的には、その外側の層を宇宙空間に放出する。 そうすると、宇宙人の天文学者は、白色矮星として知られる太陽の燃え尽きた非常に熱い核を取り囲む美しい惑星状星雲を見ることができます。
同じく水曜日にアストロフィジカル・ジャーナル・レターズに掲載された論文で、シュライバーとゲンシッケはこのシナリオを探求し、WDJ0914+1914のように未来の白い矮星の太陽が、太陽系の巨大惑星を蒸発させる方法を詳しく述べています。