Странный объект размером с Юпитер найден вокруг звезды-зомби
Несмотря на незабываемое название, J2322-2650 представляет собой странную систему. Экзопланета размером с Юпитер вращается вокруг энергичной нейтронной звезды, которая постоянно бомбардирует ее гамма-лучами. Теперь команда астрономов опубликовала свои наблюдения планеты. Они обнаружили сильные западные ветры и атмосферу, непохожую ни на что другое.
Действительно ли это планета?
Пульсары и их спутники
Когда массивные звезды умирают, они выбрасывают свои внешние слои в сверхновую. Неспособное поддерживать себя посредством ядерного синтеза ядро разрушается само по себе. Если оно достаточно большое, оно образует черную дыру. Если нет, оно оставляет после себя нейтронную звезду.
Во многих отношениях эти зомби-звезды являются более драматическими объектами, чем черные дыры. Многие излучают сильные всплески гамма-лучей и рентгеновских лучей, своего рода свет, который разрывает человеческие клетки. Периодическое радиоизлучение также распространено, выброшенное из вблизи поверхности нейтронной звезды в результате некилтерных магнитных полей. (Точно как близко к поверхности начинается это излучение, и через какой механизм, остается загадкой).
Нейтронные звезды, излучающие в радиодиапазоне, известны как пульсары, или звезды-зомби, потому что они являются остатками массивных мёртвых звёзд.Эти радиоимпульсы настолько регулярны, настолько, казалось бы, искусственны, что их первооткрыватель Джоселин Белл в шутку назвала их «маленькими зелеными человечками».
Астрономы наблюдают радиоволны пульсаров для изучения всевозможных явлений. Они могут обнаружить звезды-компаньоны, вращающиеся вокруг пульсара — все, от скалистых планет до других нейтронных звезд — с небольшими задержками времени прибытия импульса в телескоп.
Так команда, стоящая за новым исследованием J2322-2650, знала, что космический телескоп Джеймса Уэбба указывает на этот источник, когда ни одно традиционное исследование экзопланет не заметило бы слабого спутника, похожего на Юпитер.
Углеродные ветры на лимоноподобной планете
Планеты, подобные Юпитеру, как правило, имеют атмосферы, состоящие в основном из водорода и гелия, похожие на Солнце. Более тяжелые атомы, такие как азот, углерод и кислород, позволяют образовывать молекулы, такие как аммиак и метан. Хотя нет двух одинаковых экзопланет газовых гигантов, астрономы никогда не находили ничего похожего на спутник J2322-2650 раньше.
Вместо водородной атмосферы они обнаружили в основном гелий и абсурдное количество углерода. Не углеводородные цепи, которые обычно встречаются в космическом пространстве, а чистый молекулярный углерод. В твердой форме чистый углерод образует минералы, такие как графит и алмазы. Не существует земного аналога для газообразных облаков углерода — даже самая темная сажа также включает в себя много кислорода и водорода.
Больше в науке
Соавтор команды Питер Гао сказал, что наблюдения ошеломили его. «Я помню, после того, как мы получили данные, наша коллективная реакция была: «Что это, черт возьми?
Близость странной планеты к пульсару обеспечивает ее газообразную, богатую углеродом атмосферу. Они настолько близки друг к другу, что гравитация пульсара удерживает спутник прижатым к одной стороне, всегда обращенной к нему, процесс, известный как приливная блокировка. (Луна, например, приливно заблокирована к Земле). Поскольку ближняя сторона спутника немного ближе к пульсару, чем дальняя сторона, разница в гравитационном притяжении растягивает его, как футбол.
Так вот, это компаньон этой зомби-звезды: удлиненный, приливно запертый объект, покрытый углеродными ветрами, чья ближняя сторона постоянно изрыгается гамма-лучами и чья дальняя сторона никогда не видит света.
Что это?
пульсары черной вдовы
Черная вдова — один из тех убогих терминов жаргона-y пульсара, которые сбивают с толку большинство других астрономов, не говоря уже о широкой публике. Но в отличие от многих непобедимых терминов пульсара (что такое птица, в любом случае, и что это значит зап один?), черная вдова описательна. *Черная вдова пульсар — это тот, который, как и самка паука черной вдовы, «съедает» свет, пушистую атмосферу своего спутника. Многие из этих компаньонов — коричневые карлики, неудавшиеся звезды, более похожие на Юпитер, чем на наше Солнце.
Большинство астрономов считают коричневые карлики планетами. Как и Юпитер, у них водородные атмосферы, богатые общими молекулами, такими как метан, и более экзотические соединения железа и силиката. В них не преобладают гелий и чистый молекулярный углерод.
Даже если предположить, что эта система представляет собой конечную стадию классического образования черной вдовы, где пульсар уже лишил большую часть атмосферы своего компаньона, углерод остается аномалией.Углерод и кислород образуются на той же стадии звездной эволюции, поэтому вокруг его атмосферы должно плавать намного больше кислорода.
Авторы исследования обсуждают более экзотические сценарии, такие как слияние одного гелия с одним углерод-кислородным белым карликом. Но они все еще не могут объяснить концентрацию углерода, которую они наблюдали. Мы можем знать, как выглядит этот компаньон сейчас, но каким он был раньше, остается загадкой.
Выше представлено представление художника о системе, как лимонообразная планета вращается вокруг пульсара. Изображения: NASA/JWST/ESA/CSA/Ralf Crawford (STScI)
