Puing-puing planet tertua ditemukan di galaksi kita dalam studi baru

Para astronom yang dipimpin oleh University of Warwick telah mengidentifikasi bintang tertua di galaksi kita untuk mengumpulkan puing-puing dari planetesimal yang mengorbit, menjadikannya salah satu sistem planet berbatu dan es tertua yang ditemukan di Bima Sakti.

Hasil mereka akan dipublikasikan hari ini (5 November) di Buletin Bulanan Royal Astronomical Society dan menyimpulkan bahwa ada katai putih samar di 90 tahun cahaya dari Bumi dan sisa-sisa sistem planet yang mengorbit berusia lebih dari 10 miliar tahun.

Nasib sebagian besar bintang, termasuk yang seperti Matahari kita, adalah menjadi katai putih. Katai putih adalah bintang yang telah membakar semua bahan bakarnya dan melepaskan lapisan luarnya dan sekarang mengalami proses penyusutan dan pendinginan. Selama proses ini, semua planet yang mengorbit terganggu dan dalam beberapa kasus hancur, dengan puing-puingnya terakumulasi di permukaan katai putih.

Untuk penelitian ini, tim di astronom, yang dipimpin oleh University of Warwick, memodelkan dua katai putih yang tidak biasa yang ditemukan oleh observatorium luar angkasa GAIA Badan Antariksa Eropa. Kedua bintang tersebut tercemar oleh puing-puing planet, dengan salah satunya berwarna biru luar biasa sementara yang lain adalah yang paling redup dan paling merah yang ditemukan di lingkungan galaksi lokal sejauh ini – tim melakukan analisis lebih lanjut terhadap keduanya.

Menggunakan data spektroskopi dan fotometrik dari GAIA, Dark Energy Survey dan instrumen X-Shooter dari European Southern Observatory untuk mengetahui berapa lama telah mendingin, para astronom menemukan bahwa bintang “merah” WDJ2147-4035 berusia sekitar 10, 7 miliar tahun. , yang 10,2 miliar tahun didinginkan sebagai katai putih.

Spektroskopi menganalisis cahaya bintang pada panjang gelombang yang berbeda, yang dapat mengetahui kapan elemen di atmosfer bintang menyerap cahaya dengan warna berbeda, dan membantu menentukan elemen mana dan berapa banyak yang hadir. Dengan menganalisis spektrum WDJ2147-4035, tim menemukan keberadaan logam natrium, litium, kalium, dan karbon yang sementara ditemukan terakumulasi di bintang – menjadikannya bintang katai putih tercemar logam tertua yang ditemukan hingga saat ini.

Bintang “biru” kedua, WDJ1922+0233, hanya sedikit lebih muda dari WDJ2147-4035 dan telah tercemar oleh puing-puing planet yang komposisinya mirip dengan kerak benua bumi. Tim sains menyimpulkan bahwa meskipun suhu permukaannya dingin, warna biru WDJ1922+0233 disebabkan oleh atmosfer campuran helium-hidrogennya yang luar biasa.

Puing-puing, yang ditemukan di helium dan atmosfer berat bintang merah WDJ2147-4035, berasal dari sistem planet kuno yang selamat dari evolusi bintang menjadi kerdil putih, membuat para astronom menyimpulkan bahwa inilah kasus yang tertua. sistem planet tentang katai putih yang ditemukan di Bima Sakti.

Penulis utama Abbigail Elms, Ph.D. Seorang mahasiswa di Departemen Fisika Universitas Warwick, mengatakan: “Bintang-bintang yang tercemar logam ini menunjukkan bahwa Bumi tidak unik, ada yang lain. sistem planet di luar sana dengan benda-benda planet seperti bumi. 97% dari semua bintang menjadi katai putih dan mereka ada di mana-mana di alam semesta sehingga sangat penting untuk memahaminya, terutama yang sangat keren ini. Dibentuk dari bintang tertua galaksi kita, katai putih dingin memberikan informasi tentang pembentukan dan evolusi sistem planet di sekitar bintang tertua di Bima Sakti.”

“Kami menemukan sisa-sisa bintang tertua di Bima Sakti, tercemar oleh planet yang dulunya mirip Bumi. Sungguh menakjubkan untuk berpikir bahwa ini terjadi selama periode 10 miliar tahun, dan bahwa planet-planet ini mati jauh sebelum Bumi terbentuk.”

Para astronom juga dapat menggunakan spektrum bintang untuk menentukan seberapa cepat logam-logam ini tenggelam ke dalam inti bintang, memungkinkan mereka untuk melihat ke masa lalu dan menentukan seberapa berlimpah masing-masing logam ini di badan planet aslinya. Dengan membandingkan kelimpahan ini dengan benda-benda astronomi dan materi planet yang ditemukan di tata surya kita, kita dapat menebak seperti apa planet-planet ini sebelum bintang mati dan menjadi katai putih — tetapi dalam kasus WDJ2147-4035, itu terbukti menantang.

Abbigail menjelaskan: “Bintang merah WDJ2147-4035 adalah misteri karena akumulasi puing-puing planet sangat kaya akan lithium dan potasium dan tidak seperti apa pun yang dikenal di tata surya kita. Ini adalah katai putih yang sangat menarik karena suhu permukaannya yang sangat dingin, logam yang mencemarinya, usianya yang besar, dan fakta bahwa ia bersifat magnetis membuatnya sangat langka.”

Profesor Pier-Emmanuel Tremblay dari Departemen Fisika Universitas Warwick mengatakan: “Ketika bintang-bintang kuno ini terbentuk lebih dari 10 miliar tahun yang lalu, Alam Semesta kurang kaya logam daripada sekarang, karena pembentukan logam di bintang-bintang yang berkembang dan ledakan bintang raksasa. . Dua katai putih yang diamati memberikan jendela yang menarik ke dalam pembentukan planet di lingkungan yang miskin logam dan kaya gas yang berbeda dari kondisi pada saat Tata Surya terbentuk.”