天文学者たちは、白色矮星に危険なほど接近して周回する天体を発見した。この天体は、死にゆく恒星の重力によって押しつぶされて消滅するはずだったが、奇跡的に無傷のままだった。
「私たちが発見した微惑星は白色矮星の重力井戸の奥深くにあり、まだ生きているものが見つかると予想されるよりもずっと近いところにあります」と、サイエンス誌に掲載された研究の共著者でウォーリック大学の物理学教授、ボリス・ゲンシケ氏は述べた。
この白色矮星はSDSS J122859.93+104032.9というキャッチーなコードネームで呼ばれ、410光年離れたおとめ座のどこかに位置しています。科学者たちは、死にゆく恒星が周囲の惑星に与えた破壊を生き延びた天体を発見し、驚きました。この恒星は元々は太陽の2倍の質量を持つ主系列星でしたが、中心核の水素燃料がすべて燃え尽きた後、膨張して赤色巨星となりました。
次に、赤色巨星は激しく外層を剥ぎ取り、電離ガスの殻を噴き出し、最も近い惑星を飲み込みました。しかし、一つの天体は命からがら生き残りました。この微惑星は、少なくとも幅1キロメートル、太陽系の小惑星と同じくらいの大きさと推定され、公転周期は約2時間と短いため、親星に非常に近い位置にあります。
「白色矮星の重力は地球の約10万倍と非常に強いため、典型的な小惑星は白色矮星に近づきすぎると重力によって引き裂かれてしまうだろう」と、論文の筆頭著者でウォーリック大学の研究員クリストファー・マンサー氏は述べた。
研究者たちは、この天体が恒星の重力場に耐えるためには、非常に高密度でなければならないと考えている。「純粋な鉄であれば、現在の場所で生き残ることができるでしょう。しかし、鉄を豊富に含みながらも、それを維持する内部強度を持つ天体である可能性もあり、これは微惑星が惑星核のかなり巨大な破片であるという説と整合しています」とゲンシケ氏は述べた。
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「もしこれが正しいとすれば、元の天体の直径は少なくとも数百キロメートルあったことになる。なぜなら、その時点で初めて惑星は水面上の油のように分化し始め、より重い元素が沈み込んで金属核を形成するからだ。」
大規模な研究チームは、恒星の内惑星の崩壊によって生じた破片を研究していた際に、残された核を発見した。スペインのカナリア大望遠鏡で収集されたデータは、残された混乱の中で固体天体の後に続く奇妙なガスの環を明らかにした。
これは非常に珍しい発見であり、天文学者が恒星の死を乗り越えた惑星の破片を発見したのはこれが2例目です。最初の破片は、同じくおとめ座にある白色矮星WD 1145+017の周囲で発見されました。WD 1145+017は570光年離れています。
この発見は、研究者たちに太陽系の恐ろしい未来を予感させる。「一般的な見解としては、今から50億年から60億年後には、太陽系は太陽に代わって白色矮星となり、火星、木星、土星、外惑星、そして小惑星や彗星が周回するようになるだろう」
「このような惑星系の残骸では重力相互作用が起こる可能性が高い。つまり、より大きな惑星が小さな天体を白色矮星に近づく軌道に容易に押しやり、その巨大な重力によって引き裂かれる可能性がある」とマンサー氏は述べた。
白色矮星に到達できる小惑星、あるいは惑星の破片の質量を知ることで、この系のさらに外側に存在するはずの惑星について何かを知る手がかりが得られるかもしれません。しかし、現状では発見する方法がありません。研究者たちは、ゾンビのような微惑星を探すため、同様のデブリ円盤を持つ他の系のリストを作成しています。
「白色矮星を周回するさらなる微惑星を発見できると確信しています。そうすれば、それらの一般的な特性についてさらに詳しく知ることができるでしょう」とマンサー氏は付け加えた。®
