Гравитационните вълни биха могли да насочат космическите „стопаджии“ към свят, подобен на Магратея

Артист

Изображение на художник на екзопланета и диск с отломки, обикалящ около звезда от бяло джудже. (Кредит на изображението: НАСА/JPL-Caltech)



Една бъдеща европейска мисия би могла да използва гравитационни вълни за откриване на планети направо от любимия научнофантастичен роман „Пътеводителят на автостопа за галактиката“, според нов документ.

През последните няколко години гравитационните вълни са изследвали двойките черни дупки. Скоро те също могат да разкрият планети, които обикалят двойки бели джуджета, звезди в края на живота им.

'Планета, която е оцеляла в еволюцията на две слънца-две звезди от основна последователност, които се превръщат в бинарни бели джуджета-определено е много, много стара!' Никола Таманини, водещ автор на новото изследване и астроном от Института Макс-Планк в Германия, каза пред demokratija.eu по имейл.



Свързани: Най -странните извънземни планети (галерия)

Подвигът ще изисква бъдещи детектори на гравитационни вълни, като орбиталната космическа антена на Европейската космическа агенция (LISA). Тъй като детекторите на гравитационни вълни могат да „виждат“ по-далеч от техните електромагнитни братовчеди, LISA може да идентифицира екзопланети дори извън Млечния път, които учените все още не са управлявали.

Детекторите на гравитационни вълни като LISA, който ще бъде пуснат в началото на 2030 -те години, идентифицират гравитационните вълни, произведени от компактни двойки обекти. Такива двойки биха могли да включват двойни бели джуджета, които се раждат, когато звезди със среден размер като слънцето умрат и издухат външните си слоеве. Вече не са достатъчно масивни, за да захранват синтеза в основата си, те бавно се охлаждат и умират.



Тези хладни звезди могат да бъдат предизвикателство да бъдат забелязани с помощта на светлина и други техники, базирани на електромагнитния спектър. Намирането на слабите планети, които ги обикалят, е още по -трудно. Досега са открити само една планета и единична част от планетарни отломки, обикалящи около бяло джудже, въпреки че косвено е наблюдавано съществуването на планетарни остатъци.

Разбирането колко светове оцеляват около белите джуджета може да даде представа за планетарните системи в края на техния живот - и Таманини и неговият колега вярват, че LISA ще позволи на учените да направят точно това. Те открили, че ако съществуват такива планети, LISA трябва да може да открие няколкостотин нови екзопланети. Тяхното изследване е публикувано на 8 юли в списанието Природна астрономия .

Уловете вълните на планетата

Художествено представяне на гравитационни вълни, създадено от компактна двойка бяло джудже с планета с размер на Юпитер в орбита. Подобни светове могат да бъдат открити с помощта на ESA



Художествено представяне на гравитационни вълни, създадено от компактна двойка бяло джудже с планета с размер на Юпитер в орбита. Подобни светове могат да бъдат открити с помощта на предстоящата мисия LISA на ESA.(Изображение кредит: Simonluca Definis)

През последните три десетилетия астрономите са открили повече от 4000 екзопланети . Истинският добив дойде с НАСА Космически телескоп Кеплер мисия, която разчита на техника, наречена транзитен метод, за да идентифицира свят, който преминава между Земята и нейната звезда, затъмнявайки измерената от Кеплер светлина.

Екзопланета откритията на гравитационните вълни биха функционирали по подобен начин. Две бели джуджета, чиято планета обикаля около двете звезди, биха имали различен подпис на гравитационна вълна от двойката без планети. Изучаването на този сигнал трябва да разкрие приблизителна оценка на масата на третия обект, каза Таманини, позволявайки на изследователите да избират планети от орбитиращи звезди и кафяви джуджета.

Електромагнитните инструменти биха могли да помогнат за събирането на допълнителни данни за най -близките подобни обекти, въпреки че те няма да могат да наблюдават самата планета. LISA може да открие планети с размер до 50 земни маси, според новата статия.

Едно бяло джудже и неговата планета също ще излъчват гравитационни вълни, каза Таманини, но не и достатъчно силен сигнал, който LISA или друг настоящ или инструмент в близко бъдеще да открие.

За разлика от техните електромагнитни еквиваленти , детекторите на гравитационни вълни могат да надничат през плътни области на светлина и силни сигнали. LISA може да види през центъра на галактиката, за да забележи светове от другата страна на Млечния път - и може би дори в близките галактики, като Големия Магеланов облак.

Краят на звездния път

След 5 милиарда години слънцето ще набъбне в a червена гигантска звезда преди да се срути в бяло джудже. Процесът ще унищожи Меркурий и Венера. Земната орбита се намира близо до това, което ще стане ръба на гигантското бяло джудже, а съдбата му е по -малко сигурна. Но Марс и външните планети ще оцелеят след катастрофата и трябва да продължат да обикалят около останките на Слънцето.

„Очакваме по -голямата част от планетарните системи да оцелеят в еволюцията на своята звезда -домакин“, каза за demokratija.eu астрономът Кристофър Мансер от Университета на Уоруик във Великобритания, който не участва в новото изследване. Мансер открива фрагмент от екзопланета, обикалящ около бяло джудже.

Освен това смъртта на една планетарна система може да доведе до раждането на друга. Настоящите проучвания показват, че отломките от разрушени светове - тези Меркури и Венери - обикалят около много бели джуджета. 'Има теория, че материалът в този диск може да образува планети от второ поколение много близо до бялото джудже', каза Мансер. Ако са достатъчно големи, тези планети феникс, родени от пепелта на предишните светове, могат да бъдат открити от LISA и други бъдещи мисии с гравитационни вълни.

Добавете второ бяло джудже към сместа и съдбата на планетите около двоичното е по -малко сигурна. Поне един чифт бели джуджета са открити, че консумират планетарни отломки. 'Това обаче предполага, че планетите в [орбити около двете звезди] могат да оцелеят', каза Мансер.

До стартирането на LISA учените не могат да бъдат сигурни дали планетарните системи около бинарни бели джуджета са обичайни или малко и са далеч помежду си. Но ако тези светове съществуват, откритията на LISA биха могли да помогнат на учените да подобрят своите модели за това как слънчевите системи се раждат и умират. „Ще разглеждаме етап от неизвестната досега планетарна еволюция“, каза Таманини. Ако те не съществуват, това все още казва на учените нещо за това как се развиват планетарните системи.

И ако учените могат да забележат планети, обикалящи около двойни бели джуджета, такива светове биха били направо извън научната фантастика. В класиката на Дъглас Адамс „Пътеводителят на автостопа за галактиката“ героите посещават планетата Магратея , свят, обикалящ около двойката звезди Soulianis и Rahm, чиито жители са конструирали компютъра с размерите на планетата Земя. Адамс описва планетата като „много стара“, а светлината от звездите близнаци като бяла, което Таманини и Даниелски интерпретират като идващо от две бели джуджета.

Гравитационните вълни „вероятно не са отговорът на крайния въпрос за живота, Вселената и всичко“, пишат авторите в края на статията си. - Но в крайна сметка те биха могли да представляват ключа за намирането на Магратея.

Следвайте Нола нататък Facebook и в Twitter на @NolaTRedd . Последвай ни в Twitter @Spacedotcom и нататък Facebook .