Jak bude vypadat Sluneční soustava po zániku Slunce? Dvojitý disk trosek u mrtvé hvězdy nabízí možnou odpověď

Astronomové pomocí dalekohledu Very Large Telescope (VLT) objevili vzácný prachový disk kolem mrtvé hvězdy, který nabízí pohled na to, co by se mohlo jednou stát s naší Sluneční soustavou. Na rozdíl od podobných systémů, které byly objeveny dříve, se zde nachází trosky – tvořené pozůstatky planet, které kdysi obíhaly kolem hvězdy – uspořádány do dvou disků, jejichž části od sebe odděluje zřetelná mezera. Zdá se, že tento disk je utvářen dvěma planetárními tělesy, z nichž jedno může být velké jako Pluto.

„Již nějakou dobu víme, že planety mohou přežít transformaci své mateřské hvězdy, ale toto je první příklad složitého systému se dvěma prachovými disky a potenciálně dvěma přeživšími planetesimálami,“ říká Nicola Gentile Fusillo, astronom z Univerzity v Terstu v Itálii a hlavní autor studie, která byla zveřejněna v časopise Nature Astronomy.

Dvojitý disk mrtvé hvězdy

Ústřední hvězdou tohoto systému je bílý trpaslík J1328−1450 – husté, vyhaslé jádro, které zůstalo poté, co hvězdě podobné našemu Slunci došlo palivo.

Když hvězdy podobné Slunci vstupují do závěrečných fází svého života, zvětšují objem a odvrhují vnější vrstvy, přičemž pohlcují a ničí blízké planety. Přeživší kamenná tělesa se mohou rozpadnout a vytvořit disk kolem centrální mrtvé hvězdy. Disk kolem J1328−1450 se však liší od disků pozorovaných u jiných mrtvých hvězd: místo jednoho prstence planetárních zbytků obklopují hvězdu dva soustředné prstence trosek.

„Struktura, kterou v tomto systému pozorujeme, je obzvláště zajímavá, protože oba plynné prstence jsou pozoruhodně stabilní a jsou od sebe odděleny mezerou,“ říká spoluautor studie Felipe Lagos-Vilches, astronom z Univerzity ve Warwicku ve Spojeném království a Technické univerzity Federica Santa Maríi v Chile.

„Tento systém nám poskytuje vzácný pohled na chaotický proces, při němž planetární soustava spěje ke svému konci. Naznačuje, že disky kolem mrtvých hvězd mohou mít mnohem složitější strukturu, než jsme si dosud uvědomovali,“ dodává Gentile Fusillo, který působí také na Astronomické observatoři v Terstu spadající pod italský Národní institut astrofyziky (INAF).

Podle výzkumné skupiny tuto složitou strukturu tvořenou dvěma prstenci pravděpodobně udržují dvě přeživší tělesa podobná planetám, z nichž každé obíhá po vlastní dráze. Vědci odhadují, že těleso ve vnitřním prstenci má velikost planetky s průměrem několika kilometrů, zatímco vnější těleso by mohlo být velké jako Pluto, nebo dokonce jako náš Měsíc.

Všechny dosud známé disky kolem bílých trpaslíků vykazovaly stejné znaky svědčící o přítomnosti jednoho plochého rotujícího disku. Nová pozorování přístrojem X-Shooter na dalekohledu ESO VLT v chilské poušti Atacama však ukazují, že systém J1328−1450 se od tohoto vzorce zcela odchyluje.

Pozorování rovněž odhalila přítomnost prvků, jako jsou vápník, kyslík, hořčík a železo, což ukazuje na složení podobné materiálu kamenných planet, který se nachází i v naší Sluneční soustavě.

Získaná data navíc naznačují, že prstence mají odlišné složení: vnitřní prstenec je bohatý na plynný hořčík, zatímco ve vnějším prstenci ho téměř nenajdeme. To naznačuje, že planetesimály, jejichž rozpadem materiál prstenců vzniká, pocházejí ze dvou planet s odlišným složením. Alternativním vysvětlením je, že jde o pozůstatky různých částí jednoho nebeského tělesa, například planetární kůry a jádra.

Podobný osud může čekat i naši Sluneční soustavu, protože také naše Slunce se v daleké budoucnosti promění v bílého trpaslíka v procesu, který může vést ke zničení Země. „Tento systém nám nabízí jedinečný pohled na to, jak by mohla vypadat budoucnost planetárních soustav, včetně té naší,“ uzavírá Lagos-Vilches.