Astronomia

Como pode o planeta (WD 1856b) girar em torno de sua massa menor WD 1856?

Como pode o planeta (WD 1856b) girar em torno de sua massa menor WD 1856?



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WD 1856 tem massa menor do que WD 1856b. Então, como WD1856 fazendo o WD 1856b girar na órbita? É uma clara violação da curvatura do espaço-tempo.


WD 1856b não é mais massivo do que a estrela que orbita. O raio de WD 1856b é muito maior do que sua estrela porque sua estrela é uma anã branca; mas WD 1856b é muito menos massivo. Isso dá à estrela um diâmetro um pouco maior do que a Terra, enquanto o tamanho do planeta é mais ou menos o de Júpiter.

A estrela WD 1856 + 534 tem cerca de 1/2 da massa do nosso Sol ou cerca de 500 massas de Júpiter. O planeta está listado como "menos de 13.8" massas de Júpiter, então a estrela tem pelo menos 30 vezes a massa do planeta.


WD 1856 na verdade tem uma massa maior do que WD 1856 b: a página de visão geral da NASA fornece 0,518 massas solares (543 massas de Júpiter) para a anã branca, enquanto o planeta tem menos de 13,8 massas de Júpiter. A anã branca tem um raio menor que o planeta, pois é muito mais densa.


Planeta gigante encontrado orbitando uma estrela anã branca morta

Nesta ilustração, WD 1856b, um planeta gigante, orbita sua fraca estrela anã branca a cada dia e meio.

(CNN) - Pela primeira vez, um planeta foi descoberto orbitando uma anã branca, também conhecida como estrela morta.

Este exoplaneta, um planeta fora do nosso sistema solar, tem o tamanho de Júpiter e é conhecido como WD 1586 b.

Este exoplaneta gigante gira em torno da estrela remanescente, que tem o tamanho da Terra, em uma órbita muito próxima a cada 34 horas. Em comparação, Mercúrio é o planeta mais próximo do sol em nosso sistema solar e leva 90 dias para completar uma órbita ao redor do sol.

Esta estrela moribunda está localizada a 80 anos-luz da Terra, na constelação de Draco.

O estudo foi publicado quarta-feira na revista Nature.

Uma anã branca é o que resta depois que uma estrela semelhante ao Sol se transforma em gigante vermelha durante a evolução da estrela. Os gigantes vermelhos queimam seu combustível de hidrogênio e se expandem, consumindo todos os planetas próximos ao seu caminho. Por exemplo, quando nosso Sol se tornar uma gigante vermelha daqui a bilhões de anos, provavelmente engolfará Mercúrio e Vênus - e talvez a Terra.

Depois que a estrela perde sua atmosfera, tudo o que resta é o núcleo colapsado - a anã branca. Ele continua a esfriar por bilhões de anos.

Encontrar um planeta intacto em uma órbita tão próxima ao redor de uma anã branca levanta questões sobre como ela chegou lá e como sobreviveu à evolução da estrela para uma anã branca.

Os pesquisadores acreditam que o planeta estava muito mais longe de sua estrela hospedeira e migrou para mais perto depois que a estrela evoluiu.

Suas simulações sugeriram que quando a estrela se tornou uma anã branca, o planeta foi chutado para mais perto.

O estudo sugeriu a teoria de que grandes planetas podem sobreviver à evolução violenta de uma estrela e depois chegar a uma órbita próxima ao redor dela.

"Achamos que esta estrela morreu e se tornou uma anã branca há cerca de seis bilhões de anos - há tanto tempo que o Sol, a Terra e o sistema solar ainda não tinham sido formados", disse Ian Crossfield, co-autor do estudo e professor assistente de física e astronomia na Universidade do Kansas, em um e-mail.

“Embora a estrela seja apenas uma brasa esmaecida (apenas um décimo de milésimo do brilho do nosso Sol), este planeta está provavelmente em uma órbita estável, então deve estar lá para estudarmos e aprendermos mais sobre ele por muitos anos para venha."

Encontrando um sistema solar morto

A missão do Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS) da NASA para caça a planetas foi lançada em 2018 e tem procurado exoplanetas em torno de estrelas próximas desde então. Esta anã branca é uma das mais antigas observadas pelo TESS.

Os pesquisadores observaram o planeta enquanto pesquisavam os dados coletados pelo TESS.

“TESS encontra um planeta olhando para uma estrela e mede o quão brilhante a estrela é continuamente por semanas”, disse Crossfield. “Se um planeta está orbitando a estrela, e se o planeta passa entre você e a estrela, parte da luz dessa estrela será bloqueada. Então, a estrela ficará mais brilhante novamente à medida que o planeta passa - chamamos isso de 'trânsito' do planeta. ”

Embora os dados do TESS possam revelar a presença de algo, nem sempre está claro o que é esse objeto, disse ele. Pode ser uma estrela fraca que passou, em vez de um planeta.

Para ajudar a confirmar a descoberta do planeta, Crossfield usou o Telescópio Espacial Spitzer da NASA antes de sua missão terminar em janeiro. O Spitzer foi projetado para fazer observações infravermelhas e ver objetos que de outra forma seriam invisíveis na luz visível.

A luz infravermelha foi fundamental para ajudar os cientistas a determinar se o objeto era uma pequena estrela ou um grande planeta. As estrelas emitem luz infravermelha, mas os planetas são mais frios do que as estrelas, então não o fazem.

“O que nossos dados do Spitzer mostraram é que basicamente não há luz infravermelha”, disse Crossfield. “E a profundidade desses trânsitos é idêntica entre os dados do TESS e os nossos conjuntos de dados do Spitzer. Isso realmente colocou o prego final no caixão de que essa coisa é quase certamente um planeta, ao invés de uma estrela. ”

Observações de acompanhamento feitas por telescópios terrestres, incluindo alguns dirigidos por astrônomos amadores, também ajudaram a confirmar a descoberta.

O planeta não tem mais do que 14 vezes a massa de Júpiter, determinaram os pesquisadores.

Depois de descobrir o planeta, os pesquisadores fizeram simulações para determinar como o planeta chegou tão perto da estrela. Se a gigante vermelha devorasse os planetas mais próximos em seu caminho, isso desestabilizaria a órbita mais distante do planeta do tamanho de Júpiter, enviando-o para uma órbita oval que o aproximaria da anã branca, mas também o enviaria para longe.

Com o tempo, essa dança energética desacelerou, levando o planeta a uma órbita curta e fechada ao longo de bilhões de anos.

Quando nosso próprio sol se torna uma gigante vermelha, é possível que a Terra possa sobreviver a essa evolução estelar?

“Em cerca de cinco bilhões de anos, nosso Sol se tornará uma anã branca”, disse Crossfield. “Há muitas questões em aberto sobre se os planetas podem sobreviver ao processo de uma estrela inflando para se tornar uma gigante vermelha, engolindo alguns dos planetas internos e, em seguida, encolhendo de volta e sendo deixada como anã branca novamente.

“Os planetas podem sobreviver a isso - ou isso é impossível? E até agora, não havia nenhum planeta conhecido em torno das anãs brancas. ”

Embora não seja provável que a Terra sobreviva, "Marte, o cinturão de asteróides e todos os planetas gigantes gasosos provavelmente sobreviverão e permanecerão em órbitas alteradas em torno dos restos do Sol", disse Steven Parsons em um artigo que acompanha o estudo da Nature. Parsons, um Ernest Rutherford Fellow no grupo de astronomia da Universidade de Sheffield, não esteve envolvido neste estudo.

Podem existir planetas habitáveis ​​em torno de estrelas moribundas?

Dado o tamanho deste planeta, é provavelmente um gigante gasoso semelhante a Júpiter em nosso sistema solar.

“Este planeta em particular não é um bom candidato para habitabilidade”, disse Andrew Vanderburg, principal autor do estudo e professor assistente no departamento de astronomia da Universidade de Wisconsin, Madison. “É grande o suficiente para ter uma atmosfera sufocante de hidrogênio e hélio. Portanto, não é um bom lugar para a vida como a conhecemos. ”

Os pesquisadores esperam que este sistema persista por bilhões de anos à medida que a anã branca continua a esfriar e “desfrutar de uma aposentadoria longa e pacífica”, disse Vanderburg.

No entanto, a descoberta de um planeta ao redor de uma anã branca levanta questões sobre um ambiente habitável único que poderia existir perto da luz de uma estrela moribunda. As anãs brancas liberam luz e calor à medida que esfriam, então um planeta próximo poderia realmente estar na zona habitável da estrela, ou a área Cachinhos Dourados, onde a temperatura do planeta é ideal para suportar água líquida - e até mesmo potencialmente vida - em a superfície.

“Isso nos diz que as anãs brancas podem ter planetas, algo que não sabíamos antes”, disse Crossfield. “Há pessoas que agora procuram planetas em trânsito ao redor de anãs brancas que podem ser potencialmente habitáveis. Agora, pelo menos sabemos que alguns tipos de planetas podem sobreviver e ser encontrados lá, de modo que dá maior apoio e maior interesse em continuar a busca por planetas ainda menores em torno dessas anãs brancas. ”

Isso sugere que sistemas solares mortos podem realmente hospedar regiões hospitaleiras, disse Vanderburg.

Recentemente, muitas pesquisas têm se concentrado na ideia de buscar vida em planetas que possam orbitar anãs brancas. Agora que os astrônomos encontraram um planeta assim, localizado no chamado “ponto ideal” ao redor da estrela, ele abre um novo campo de pesquisa de exoplanetas.

Os pesquisadores estão ansiosos para procurar planetas menores ao redor das anãs brancas no futuro, bem como determinar mais sobre o planeta que encontraram.

“Parece que os sistemas de anãs brancas podem ser um bom lugar para se viver, se o seu planeta estiver na parte certa do sistema”, disse Vanderburg. “Então, se WD 1856 pode chegar a esta parte do sistema, então talvez outros planetas menores também possam, incluindo os planetas rochosos que esperamos ser os melhores lugares para a existência de vida.”

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Planeta gigante encontrado orbitando uma estrela anã branca morta

Pela primeira vez, um planeta foi descoberto orbitando uma anã branca, também conhecida como estrela morta.

Este exoplaneta, um planeta fora do nosso sistema solar, tem o tamanho de Júpiter e é conhecido como WD 1586 b.

Este exoplaneta gigante gira em torno da estrela remanescente, que tem o tamanho da Terra, em uma órbita muito próxima a cada 34 horas. Em comparação, Mercúrio é o planeta mais próximo do sol em nosso sistema solar e leva 90 dias para completar uma órbita ao redor do sol.

Esta estrela moribunda está localizada a 80 anos-luz da Terra, na constelação de Draco.

O estudo foi publicado quarta-feira na revista Nature.

Uma anã branca é o que resta depois que uma estrela semelhante ao Sol se transforma em gigante vermelha durante a evolução da estrela. Os gigantes vermelhos queimam seu combustível de hidrogênio e se expandem, consumindo todos os planetas próximos ao seu caminho. Por exemplo, quando nosso Sol se tornar uma gigante vermelha daqui a bilhões de anos, provavelmente engolfará Mercúrio e Vênus - e talvez a Terra.

Depois que a estrela perde sua atmosfera, tudo o que resta é o núcleo colapsado - a anã branca. Ele continua a esfriar por bilhões de anos.

Encontrar um planeta intacto em uma órbita tão próxima ao redor de uma anã branca levanta questões sobre como ela chegou lá e como sobreviveu à evolução da estrela para uma anã branca.

Os pesquisadores acreditam que o planeta estava muito mais longe de sua estrela hospedeira e migrou para mais perto depois que a estrela evoluiu.

Suas simulações sugeriram que quando a estrela se tornou uma anã branca, o planeta foi chutado para mais perto.

O estudo sugeriu a teoria de que grandes planetas podem sobreviver à evolução violenta de uma estrela e chegar a uma órbita próxima em torno dela depois.

"Acreditamos que esta estrela morreu e se tornou uma anã branca há cerca de seis bilhões de anos - há tanto tempo que o Sol, a Terra e o sistema solar ainda não haviam sido formados", disse Ian Crossfield, co-autor do estudo e professor assistente de física e astronomia na Universidade do Kansas, em um e-mail.

& quotEmbora a estrela seja apenas uma brasa desbotada (apenas um décimo de milésimo do brilho do nosso Sol), este planeta provavelmente está em uma órbita estável, então deve estar lá para estudarmos e aprendermos mais sobre isso por muitos anos . & quot

ENCONTRANDO UM SISTEMA SOLAR MORTO

A missão do Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS) da NASA para caça a planetas foi lançada em 2018 e tem procurado exoplanetas em torno de estrelas próximas desde então. Esta anã branca é uma das mais antigas observadas pelo TESS.

Os pesquisadores observaram o planeta enquanto pesquisavam os dados coletados pelo TESS.

"TESS encontra um planeta olhando para uma estrela e mede o quão brilhante a estrela é continuamente por semanas", disse Crossfield. “Se um planeta estiver orbitando a estrela, e se o planeta passar entre você e a estrela, parte da luz dessa estrela será bloqueada. Então, a estrela ficará mais brilhante novamente à medida que o planeta passa - chamamos isso de 'trânsito' do planeta. & Quot

Embora os dados do TESS possam revelar a presença de algo, nem sempre está claro o que é esse objeto, disse ele. Pode ser uma estrela fraca que passou, em vez de um planeta.

Para ajudar a confirmar a descoberta do planeta, Crossfield usou o Telescópio Espacial Spitzer da NASA antes de sua missão terminar em janeiro. O Spitzer foi projetado para fazer observações infravermelhas e ver objetos que de outra forma seriam invisíveis na luz visível.

A luz infravermelha foi fundamental para ajudar os cientistas a determinar se o objeto era uma pequena estrela ou um grande planeta. As estrelas emitem luz infravermelha, mas os planetas são mais frios do que as estrelas, então não o fazem.

"O que nossos dados do Spitzer mostraram é que basicamente não há luz infravermelha", disse Crossfield. & quotE as profundidades desses trânsitos são idênticas entre os dados do TESS e os nossos conjuntos de dados do Spitzer. Isso realmente colocou o prego final no caixão de que essa coisa é quase certamente um planeta, em vez de uma estrela. & Quot

Observações de acompanhamento feitas por telescópios terrestres, incluindo alguns dirigidos por astrônomos amadores, também ajudaram a confirmar a descoberta.

O planeta não tem mais do que 14 vezes a massa de Júpiter, determinaram os pesquisadores.

Depois de descobrir o planeta, os pesquisadores fizeram simulações para determinar como o planeta chegou tão perto da estrela. Se a gigante vermelha devorasse os planetas mais próximos em seu caminho, isso desestabilizaria a órbita mais distante do planeta do tamanho de Júpiter, enviando-o para uma órbita oval que o aproximaria da anã branca, mas também o enviaria para longe.

Com o tempo, essa dança energética desacelerou, levando o planeta a uma órbita curta e fechada ao longo de bilhões de anos.

Quando nosso próprio sol se torna uma gigante vermelha, é possível que a Terra possa sobreviver a essa evolução estelar?

"Em cerca de cinco bilhões de anos, nosso Sol se tornará uma anã branca", disse Crossfield. & quotHá muitas questões em aberto sobre se os planetas podem sobreviver ao processo de uma estrela inflando para se tornar uma gigante vermelha, engolindo alguns dos planetas internos e, em seguida, encolhendo de volta e sendo deixada como anã branca novamente.

& quotPodem os planetas sobreviver a isso - ou isso é impossível? E até agora, não havia planetas conhecidos em torno das anãs brancas. & Quot

Embora não seja provável que a Terra sobreviva, "Marcar, o cinturão de asteróides e todos os planetas gigantes gasosos provavelmente sobreviverão e permanecerão em órbitas alteradas ao redor dos restos do Sol", disse Steven Parsons em um artigo que acompanha o estudo da Nature. Parsons, um Ernest Rutherford Fellow no grupo de astronomia da Universidade de Sheffield, não esteve envolvido neste estudo.

PODEM EXISTIR PLANETAS HABITÁVEIS EM VOLTA DE ESTRELAS MORRENDAS?

Dado o tamanho deste planeta, é provavelmente um gigante gasoso semelhante a Júpiter em nosso sistema solar.

“Este planeta em particular não é um bom candidato para habitabilidade”, disse Andrew Vanderburg, principal autor do estudo e professor assistente no departamento de astronomia da Universidade de Wisconsin, em Madison. “É grande o suficiente para ter uma atmosfera sufocante feita de hidrogênio e hélio. Portanto, não é um bom lugar para a vida como o conhecemos. & Quot

Os pesquisadores esperam que esse sistema persista por bilhões de anos à medida que a anã branca continua a esfriar e "desfrutar de uma aposentadoria longa e pacífica", disse Vanderburg.

No entanto, a descoberta de um planeta ao redor de uma anã branca levanta questões sobre um ambiente habitável único que poderia existir perto da luz de uma estrela moribunda. As anãs brancas liberam luz e calor à medida que esfriam, então um planeta próximo poderia realmente estar na zona habitável da estrela, ou a área Cachinhos Dourados, onde a temperatura do planeta é ideal para suportar água líquida - e até mesmo potencialmente vida - - na superfície.

“Isso nos diz que anãs brancas podem ter planetas, o que é algo que não conhecíamos antes”, disse Crossfield. & quotHá pessoas que agora estão procurando por planetas em trânsito ao redor de anãs brancas que poderiam ser potencialmente habitáveis. Agora, pelo menos sabemos que alguns tipos de planetas podem sobreviver e ser encontrados lá, de modo que dá maior apoio e maior interesse em continuar a busca por planetas ainda menores em torno dessas anãs brancas. & Quot

Isso sugere que sistemas solares mortos podem realmente hospedar regiões hospitaleiras, disse Vanderburg.

Recentemente, muitas pesquisas foram direcionadas à ideia de se buscar vida em planetas que poderiam orbitar anãs brancas. Agora que os astrônomos encontraram tal planeta, e localizado no chamado "ponto quotsweet" ao redor da estrela, ele abre um novo campo de pesquisa de exoplanetas.

Os pesquisadores estão ansiosos para procurar planetas menores ao redor das anãs brancas no futuro, bem como determinar mais sobre o planeta que encontraram.

“Parece que os sistemas de anãs brancas podem ser um bom lugar para se viver, se o seu planeta estiver na parte certa do sistema”, disse Vanderburg. & quotEntão, se WD 1856 pode chegar a esta parte do sistema, então talvez outros planetas menores também possam, incluindo os planetas rochosos que esperamos ser os melhores lugares para a existência de vida. & quot


TESS, Spitzer e o GTC detectam um planeta orbitando uma anã branca pela primeira vez

Com dados do satélite TESS da NASA, do agora aposentado Telescópio Espacial Spitzer e do Gran Telescopio Canarias (GTC), uma equipe internacional de astrônomos, com a participação do Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC), detectou o que parece ser um planeta intacto na órbita de uma anã branca, os restos densos de uma estrela semelhante ao Sol, e apenas 40% maior em diâmetro que a Terra. Esta descoberta foi publicada hoje em Natureza revista.

O objeto do tamanho de Júpiter, chamado WD 1856b, é cerca de sete vezes maior em diâmetro do que a anã branca, chamada WD 1856 + 534. O planeta orbita a anã branca a cada 34 horas, mais de 80 vezes mais rápido do que Mercúrio orbita nosso sol.

“De alguma forma, o WD 1856b chegou muito perto de sua anã branca e conseguiu permanecer inteiro”, diz Andrew Vandenburg, Professor Assistente de Astronomia da Universidade de Wisconsin, Madison, e primeiro autor do artigo. “O processo de formação de uma anã branca destrói os planetas próximos a ela, e qualquer corpo que então se aproxime muito normalmente é destruído pela intensa gravidade da estrela. Ainda temos muitas dúvidas sobre como o WD 1856b atingiu sua órbita atual sem cair na armadilha de um desses destinos ”, acrescenta.

O TESS detectou WD 1856b, que está a uma distância de cerca de 80 anos-luz, em direção à constelação de Draco. Ela orbita uma anã branca tranquila, fria, cujo diâmetro é de cerca de 18.000 km, pode ter até dez bilhões de anos e é um membro distante de um sistema estelar triplo.

Quando uma estrela semelhante ao Sol esgota seu combustível, ela sopra centenas ou mesmo milhares de vezes seu volume original e se torna uma gigante vermelha fria. Depois disso, ele sopra suas camadas externas de gás, perdendo até 80% de sua massa, e o núcleo quente deixado para trás se torna uma anã branca. “Qualquer objeto próximo é engolido durante o processo de expansão, que neste caso teria incluído o D 1856b em sua órbita atual. Por essa razão, os astrofísicos pensam que o possível planeta deve ter começado pelo menos 50 vezes mais longe da estrela do que sua órbita atual ”sugere Felipe Murgas, pesquisador do IAC e coautor do artigo.

“Já sabemos há muito tempo que, após o nascimento de uma anã branca, pequenos objetos não muito próximos dela, como asteróides e cometas, podem ser espalhados em direção a essas estrelas. Eles geralmente são quebrados pela forte gravidade da anã branca e são convertidos em um disco de entulho ”explica Siji Xu, astrônomo assistente do Observatório Gemini em Hilo, Havaí. Por esse motivo, fiquei muito animado quando Andrew me falou sobre esse sistema. Já vimos indícios de que os planetas também podem estar espalhados para dentro, mas esta parece ser a primeira vez que vemos um planeta que fez a jornada completa intacta ”.

A equipe sugere uma série de cenários que poderiam ter empurrado o WD 1856b para uma órbita elíptica ao redor da anã branca. Essa trajetória poderia ter se tornado mais circular com o tempo, pois a gravidade da estrela esticou o objeto, causando enormes marés que dissiparam sua energia orbital.

“A circunstância mais provável envolve vários outros corpos do tamanho de Júpiter perto da órbita original de WD 1856b”, explica Enric Pallé, um pesquisador do IAC e outro co-autor do artigo. “Outros cenários possíveis incluem uma perturbação gravitacional gradual pelas outras duas estrelas no sistema, as anãs vermelhas G229-20 A e B, durante milhares de milhões de anos, ou uma passagem de uma estrela rebelde que perturbou o sistema. Mas essas e outras explicações são menos prováveis ​​porque precisam de condições muito específicas para alcançar os mesmos efeitos que os possíveis planetas gigantes companheiros ".

Objetos do tamanho de Júpiter vêm em uma grande variedade de massas, de planetas apenas um pouco mais massivos que a Terra a estrelas de baixa massa milhares de vezes a massa da Terra. Outras são anãs marrons, que são objetos no meio do caminho entre os planetas e as estrelas. Os astrônomos geralmente usam observações da velocidade radial para medir a massa de um objeto, que pode então dar dicas sobre sua composição e natureza. Este método funciona estudando como um objeto em órbita puxa sua estrela e altera a cor de sua luz. Mas, neste caso, a anã branca é tão velha que sua luz se tornou muito fraca e sem os traços característicos usados ​​pelos cientistas para detectar mudanças notáveis.

Para resolver essa dificuldade, a equipe observou o sistema no infravermelho usando o Spitzer, apenas alguns meses antes do telescópio ser desativado. Uma anã marrom ou uma estrela de baixa massa emitirá sua própria luz infravermelha. Isso significa que o Spitzer registraria um trânsito mais brilhante do que se o objeto fosse um aplanet, o que bloquearia toda a luz. Quando os pesquisadores compararam os dados do Spitzer com as observações do trânsito no visível feitas com o Gran Telescopio Canarias (no Observatório Roque de los Muchachos, Garafía, La Palma, Ilhas Canárias), não observaram diferenças detectáveis. Isso, combinado com a idade da estrela e outras informações sobre o sistema, os levou a concluir que WD 1856b é muito provavelmente um planeta com massa não superior a 14 vezes a de Júpeter. Pesquisas e observações futuras podem confirmar ou negar essa conclusão.

“Como a anã branca emite pouca luz e o trânsito dura cerca de 8 minutos, a obtenção de dados de trânsito que permitam medir a profundidade do trânsito com muita precisão é um desafio para muitos instrumentos atuais. Felizmente o GTC e sua equipe puderam fazer a medição, que foi fundamental para esta descoberta ”, diz Hannu Parviainen, pesquisador do IAC e coautor do artigo. Mas não apenas grandes telescópios foram usados ​​neste trabalho. Também o instrumento do projeto nipo-espanhol MuSCAT2, montado no telescópio Carlos Sanchez (1,52m) do Observatório do Teide (Tenerife) ajudou a estabelecer limites para a profundidade do trânsito em diferentes comprimentos de onda.

Encontrar um possível planeta orbitando perto de uma anã branca levou os pesquisadores a considerar as implicações para o estudo da atmosfera de pequenos planetas rochosos em situações semelhantes. Isso ocorre porque o tamanho minúsculo da anã branca torna mais fácil caracterizar a atmosfera do planeta. Por exemplo, tomemos o caso de um planeta do tamanho da Terra dentro da faixa de distâncias orbitais em torno de WD 1856, no qual pode haver água em sua superfície. Os astrofísicos calculam que o próximo telescópio espacial James Webb da NASA / ESA poderia detectar água e dióxido de carbono nesses planetas hipotéticos após apenas cinco trânsitos.

Não há evidência atual de que existam outros planetas no sistema, mas é possível que existam mais planetas que ainda não foram detectados. Eles podem estar em órbitas cujos períodos são mais longos do que o tempo que o TESS observou naquela zona, ou estar inclinados de forma a não produzir trânsitos. Além disso, a anã branca é tão pequena que a probabilidade de capturar trânsitos de planetas mais distantes em seu sistema é muito pequena.


Astrônomos descobrem o primeiro planeta conhecido a orbitar uma estrela anã branca

Imagine uma estrela de estágio avançado, quase do tamanho da Terra, com um planeta gigante do tamanho de Júpiter orbitando ao seu redor a cada 34 horas. Seria uma visão bizarra, com o objeto menor, mas mais denso, aparentemente no controle da configuração celestial visualmente incompatível. Uma anã branca poderia caber dentro da Grande Mancha Vermelha de Júpiter, para dar uma ideia de como esse sistema estelar pareceria estranho.

Tal sistema realmente existe, de acordo com uma nova pesquisa publicada hoje. Como Ian Crossfield, professor assistente de física e astronomia da Universidade do Kansas e co-autor do estudo, explicou em um e-mail, é "a primeira descoberta clara de um planeta orbitando uma anã branca". O novo estudo, publicado na Nature, foi liderado pelo astrônomo Andrew Vanderburg, da Universidade de Wisconsin-Madison.

Em 2015, um estudo da Nature liderado por Vanderburg registrou a descoberta de um pequeno planeta, ou possivelmente um asteróide, que estava sendo destruído por seu hospedeiro anão branco. A nova descoberta é única pelo fato de o planeta ser grande, coeso e em uma órbita bastante estável.

Esta anã branca destruidora de exoplanetas pode prever o fim de nosso sistema solar

Os cientistas descobriram evidências de um sistema estelar que pode prenunciar o nosso próprio destino.

Crianças em idade escolar muitas vezes ficam horrorizadas ao saber sobre o destino de nosso sistema solar. Daqui a alguns bilhões de anos, nosso Sol começará a ficar sem combustível, fazendo com que ele se transforme em uma enorme gigante vermelha. No processo, todos os planetas internos - incluindo a Terra - serão devorados por nossa inchada estrela agonizante. Uma vez que esta fase esteja completa, a gigante vermelha encolherá em uma anã branca - uma orbe aproximadamente do tamanho da Terra, mas contendo metade da massa do nosso Sol atual. Tecnicamente ainda uma estrela, esta anã branca ainda emitirá um pouco de calor e luz enquanto continua a esfriar, embora não seja mais capaz de conduzir a fusão nuclear.

Esse foi, e será, o destino de estrelas semelhantes em todo o cosmos. Os astrônomos não tinham certeza se os planetas, especialmente os planetas externos, são capazes de sobreviver a este processo altamente perturbador, mas a nova pesquisa sugere que sim. Esta descoberta deve inspirar os astrônomos a pesquisar objetos semelhantes em torno de outras anãs brancas.

Para detectar este planeta anão branco, chamado WD 1856b, os astrônomos usaram o método de trânsito testado e comprovado, junto com algumas varreduras infravermelhas do sistema. Usando o Telescópio Espacial Tess da NASA, a equipe registrou o escurecimento da anã branca uma vez a cada 1,4 dias. Este escurecimento é um sinal potencial de um planeta em órbita transitando na frente de uma estrela de nossa perspectiva na Terra. Os autores confirmaram isso com dados infravermelhos coletados pelo Telescópio Espacial Spitzer da NASA antes da aposentadoria do satélite em janeiro passado. Ao analisar este sistema em comprimentos de onda infravermelhos, os pesquisadores viram que era um planeta, e não outra estrela, em órbita ao redor da anã branca.


Uma anã branca & # 8217s companheira planetária surpresa

Pela primeira vez, um exoplaneta gigante intacto foi descoberto orbitando perto de uma estrela anã branca. Esta descoberta mostra que é possível para planetas do tamanho de Júpiter sobreviverem à morte de sua estrela & # 8217 e se estabelecerem em órbitas próximas ao redor da brasa estelar restante, perto da zona habitável. Isso prediz um futuro possível para nosso próprio Sistema Solar quando o Sol envelhecer e se tornar uma anã branca.
Astrônomos usaram o Observatório Gemini internacional, um programa do NSF & # 8217s NOIRLab e outros telescópios ao redor do globo e no espaço para encontrar e caracterizar um planeta gigante, com menos de 13,8 vezes a massa de Júpiter, orbitando uma estrela anã branca. A pesquisa está publicada na revista Nature.
Este é o primeiro exemplo de um planeta gigante intacto orbitando perto de uma estrela anã branca & # 8211 neste caso uma brasa estelar particularmente fria e fraca conhecida como WD 1856 + 534. & # 8220A descoberta foi uma surpresa & # 8221 de acordo com o autor principal Andrew Vanderburg, professor assistente da Universidade de Wisconsin-Madison. & # 8220 Um exemplo anterior de um sistema semelhante, onde um objeto foi visto passando na frente de uma anã branca, mostrou apenas um campo de destroços de um asteróide em desintegração. & # 8221
Depois de detectar o planeta com o satélite TESS, que o observou em trânsito em sua estrela anã branca, a equipe aproveitou o tremendo poder de coleta de luz do espelho de 8,1 metros Gemini North & # 8217s e usou o espectrógrafo Gemini Near Infrared Spectrograph (GNIRS) para fazer medições detalhadas da estrela anã branca em luz infravermelha de Maunakea, Havaí & # 8217i. As observações espectroscópicas capturaram a impressão digital única da estrela, mas não a do planeta ou quaisquer detritos ao redor deste sistema.
& # 8220Como nenhum resíduo do planeta foi detectado flutuando na superfície da estrela & # 8217s ou em torno dela em um disco, podemos inferir que o planeta está intacto & # 8221 disse Siyi Xu, astrônomo assistente do Observatório Gemini e um dos pesquisadores por trás da descoberta.
& # 8220Estávamos usando o satélite TESS para pesquisar detritos em trânsito ao redor das anãs brancas e tentar entender como ocorre o processo de destruição planetária & # 8221 explica Vanderburg. & # 8220Não esperávamos necessariamente encontrar um planeta que parecesse intacto. & # 8221
& # 8220Além disso, como não detectamos nenhuma luz do próprio planeta, mesmo no infravermelho, isso nos diz que o planeta é extremamente frio, entre os mais legais que & # 8217 já encontramos. & # 8221
Xu acrescenta que o limite superior preciso da temperatura do planeta & # 8217s foi medido pela NASA & # 8217s Spitzer Space Telescope para ser 17C (63F), que é semelhante à temperatura média da Terra.
& # 8220Nós & # 8217 tivemos evidências indiretas de que existem planetas em torno das anãs brancas e é & # 8217s incrível finalmente encontrar um planeta como este & # 8221 disse Xu. Anãs brancas são extremamente densas e muito pequenas, então o exoplaneta é muito maior do que sua minúscula estrela-mãe, tornando o sistema extremamente incomum.
A descoberta surpreendente deste planeta, conhecido como WD 1856b, levanta questões interessantes sobre o destino dos planetas orbitando estrelas destinadas a se tornarem anãs brancas (como o nosso Sol). Dos milhares de planetas fora do Sistema Solar que os astrônomos descobriram, a maioria orbita estrelas que irão eventualmente evoluir para gigantes vermelhas e depois para anãs brancas. Durante este processo, quaisquer planetas em órbitas próximas serão engolfados pela estrela, um destino que WD 1856b de alguma forma conseguiu evitar.
& # 8220Nossa descoberta sugere que WD 1856b deve ter orbitado originalmente longe da estrela, e então de alguma forma viajou para dentro depois que a estrela se tornou uma anã branca, & # 8221 disse Vanderburg. “Now that we know that planets can survive the journey without being broken up by the white dwarf’s gravity, we can look for other, smaller planets.”
“The study of planets in extreme locations is giving us new perspectives on the history and fate of the billions of worlds around other stars,” said Martin Still, NSF Program Director for the international Gemini Observatory partnership. “Gemini’s sensitivity was critical in following up the TESS space-based detection of this planet, revealing a more complete story of the exoplanetary system.”
This new discovery suggests that planets can end up in or near the white dwarf’s habitable zone, and potentially be hospitable to life even after their star has died. “We’re planning future work to study this planet’s atmosphere with Gemini North,” concludes Xu. “The more we can learn about planets like WD 1856b, the more we can find out about the likely fate of our own Solar System in about 5 billion years when the Sun becomes a white dwarf.”
KU astronomer helps confirm first-ever planet found orbiting white dwarf
Lawrence KS (SPX) Sep 17 – A University of Kansas astronomer played a key role on the team that today announced the first-ever discovery of a planet orbiting a white dwarf. The finding, published in Nature, shows the likely presence of a Jupiter-sized planet, named WD 1856 b, orbiting the smaller star remnant every 34 hours.
“This planet is roughly the size of Jupiter, but it also has a very short orbital period – a year on this planet is only 1.4 days, so it’s quickly whipping around its white dwarf star,” said Ian Crossfield, assistant professor of physics and astronomy at KU, who is a co-author on the paper.
A white dwarf is the vestige of a star, like our Sun, that has ballooned into a red giant then collapsed back into a dense, dim core that’s often about the size of Earth so this planet is much larger than what’s left of its star! The process usually devours orbiting planets – but not in the case of WD 1856 b, which appears somehow to have avoided destruction.
“This tells us white dwarfs can have planets, which is something we didn’t know before,” Crossfield said.
“There are people who now are looking for transiting planets around white dwarfs that could be potentially habitable. It’d be a pretty weird system, and you’d have to think about how the planets actually survived all that time. But it’s a big universe! Now we at least know some kinds of planets can survive and be found there, so that gives greater support and greater interest in continuing the search for even smaller planets around these white dwarfs.”
At first, WD 1856 b captured astronomers’ interest when they noticed a possible transiting object with NASA’s TESS Space Telescope survey.
“TESS finds a planet by looking at a star, and it measures how bright the star is continuously for weeks,” he said. “If a planet is orbiting the star, and if the planet passes between you and the star, some of that star’s light is going to be blocked.
Then the star will get brighter again as the planet passes – we call this the ‘transit’ of the planet. And so, TESS looks for transiting exoplanet satellites. It tells you that something is there – but it doesn’t necessarily tell you what it is because it could be another dim star passing in front instead of a planet.”
To help the international team of scientists confirm if WD 1856 b indeed was a planet orbiting the white dwarf, Crossfield studied the object’s infrared emissions with NASA’s now-defunct Spitzer Space Telescope in the months leading up to the satellite telescope’s decommission.
“For this white dwarf object, it’s tough to measure the mass of it – so we knew how big it was, but not how heavy it was,” he said.
“This new object could have been a small star or a big planet. The way we could tell the difference was to look and see – is this thing emitting infrared light as well? If it’s a star, stars are generally hotter than planets and it should be glowing in the infrared.
But if it’s just a planet, planets are generally colder than stars and so there should be a little or no infrared light. What our Spitzer data showed is there’s basically no infrared light at all. And the depths of these transits are identical between the TESS data, and our Spitzer datasets. That really put the final nail in the coffin that this thing is almost certainly a planet, rather than a star.”
WD 1856 b is located about 80 light years away in the northern constellation Draco. The team behind the paper believes the gaseous planet was pulled in by the white dwarf’s gravity long after the star had dwindled down from its red giant phase – otherwise the planet would have been obliterated in its current orbit.
Asked if the discovery of the first planet orbiting a white dwarf meant the Earth stood a chance of surviving the sun’s red-giant phase in the distant future, Crossfield said it remained unlikely.
“In around five billion years our Sun will become a white dwarf. There’s a lot of open questions about whether planets can survive the process of a star inflating up to become a red giant, swallowing up some of the inner planets, and then shrinking back down and just being left over as the white dwarf again. Can planets actually survive that – or is that impossible? And until now, there weren’t any known planets around white dwarfs.”


What happens to a planet near a white dwarf

Recently, the first planet to orbit a white dwarf—the latter named WD 1856+534—was discovered through its transit in front of the tiny star once every 1.4 days. Remarkably, this giant planet, WD 1856b, is seven times bigger than the stellar remnant it transits. Most likely, there are rocky, Earth-size planets at similar distances from other white dwarfs—in which case they would possess a surface temperature similar to that of Earth. This hits us close to home.

In about a billion years, the sun will brighten up enough to boil away the oceans on Earth through a runaway greenhouse effect. In order to survive, our civilization will have to migrate outwards in the solar system. Seven billion years later, the core of the sun will shrink to its remnant, a white dwarf, carrying about half of the solar mass with the rest lost.

A white dwarf is a hot, dense, metallic crystal ball, roughly the size of the Earth—1.4 Earth radii in the case of WD 1856+534—that is slowly cooling off because it no longer has a central nuclear engine. There are 10 billion white dwarfs in the Milky Way galaxy because many sunlike stars have already gone through the process of dying. This is a result of a fortuitous coincidence between the life span of sunlike stars and the current age of the universe.

After a few billion years, a white dwarf cools to a surface temperature similar to that of the present-day sun. In particular, WD 1856+534 was estimated to have an age of 6 billion years and a surface temperature of 4,700 kelvins, somewhat lower than the current solar value of 5,800 kelvins. The newly discovered planet is 50 times closer to WD 1856+534 than the Earth’s distance from the sun.

Since this white dwarf is 76 times smaller in size than the sun, an observer located just inside the orbit of the newly detected planet, at about 1 per cent of the Earth-sun separation, would witness an illumination similar to that on Earth, with WD 1856+534 occupying roughly the same angle as the sun does in our sky. In such a “habitable zone” around any white dwarf, the University of Washington’s Eric Agol suggested in a 2011 paper, liquid water could exist on the surface of a rocky planet, enabling the chemistry of life as we know it. Owing to the short orbital time, residents of a habitable world around WD 1856+534 would be busy celebrating their birthday once every 33 hours—the length of a year on that planet.

Given that the luminous surface area of a white dwarf is 10,000 times smaller than that of the sun, absorption features from a planet’s atmosphere during a transit of a white dwarf are much more easily detectable than for sunlike stars. During a full transit, which would last a few minutes, an Earth-size planet would occult the entire white dwarf. Given the proximity of the planet to the star, the transit repetition rate is hundreds of times larger compared to the habitable zone of a sunlike star. As argued in my 2013 paper with Dan Maoz of Tel-Aviv University, these circumstances offer the best opportunity for detecting biosignatures in the atmospheres of exoplanets, in the spirit of the phosphine detection in the cloud deck of our neighboring planet, Venus. Our calculations were refined in a recent paper by Lisa Kaltenegger at Cornell and collaborators. If the planet hosts a technological civilization, one could also search for signs of industrial pollution in its atmosphere, as demonstrated in my follow-up study with Henry Lin and Gonzalo Gonzalez-Abad at Harvard in 2014.

A close-in habitable planet will be tidally locked—showing the same face to the white dwarf, with permanent dayside and nightside. As it turns out, the habitability distance is dangerously close to the region where the planet would be destroyed by the gravitational tidal force from the white dwarf. Since the habitable zone is not very far from this tidal disruption distance, tides could raise a substantial bulge in any ocean or atmosphere on the planet’s surface.

What are the implications for our own long-term future? As the sun evolves into a white dwarf, our descendants could aim to populate the habitable zone near its remnant. For astronomy, a tidally locked planet would offer the benefit of a permanent nightside where telescopes can be placed to observe their dark sky nonstop. For the economy, the white dwarf surface would offer the efficiency of nuclear reactors without creating radioactive waste. By damping trash onto the surface of the white dwarf, one could harvest its gravitational binding energy from the emitted electromagnetic radiation at nearly the yield of nuclear fuel.

Given this perspective, there might already be analogs of our civilisation that recognised the benefits of living around white dwarfs. We could find them by searching for the spectral signatures of the trash they damp on the white dwarf surface, or by searching for the chlorofluorocarbon (CFC) pollution of their planet’s atmosphere from their air conditioners. Among all industrial civilisations, it would be easiest to detect the environmental impact of mildly intelligent ones—those who are not friendly to their habitat. The only problem is that these civilizations might destroy themselves relatively quickly and consequently be less abundant.


Astronomers Discover First Known Planet to Orbit a White Dwarf Star

The unprecedented discovery of a Jupiter-sized planet in orbit around a white dwarf star suggests it’s possible for planets to survive the tumultuous death throes of their parent stars.

Imagine a dim, late-stage star roughly the size of Earth with a gigantic Jupiter-sized planet orbiting around it every 34 hours. It would be a bizarre sight, with the smaller but denser object seemingly in control of the visually mismatched celestial configuration. A white dwarf could fit inside Jupiter’s Great Red Spot, to give you a sense of how odd this star system would look.

Such a system actually exists, according to new research published today. As Ian Crossfield, an assistant professor of physics and astronomy at the University of Kansas and a co-author of the study, explained in an email, it’s “the first clear discovery of a planet orbiting a white dwarf.” The new study, published in Nature, was led by astronomer Andrew Vanderburg from the University of Wisconsin-Madison.

In 2015, a Nature study led by Vanderburg chronicled the discovery of a small planet, or possibly an asteroid, that was in the process of being shredded by its white dwarf host. The new finding is unique in that the planet is large, cohesive, and in a fairly stable orbit.

School children are often horrified to learn about the fate of our solar system. A few billion years from now, our Sun will start to run out of fuel, causing it to swell into an enormous red giant. In the process, all the inner planets — Earth included — will be devoured by our bloated dying star. Once this phase is complete, the red giant will shrink into a white dwarf — an orb roughly the size of Earth but containing half the mass of our current Sun. Technically still a star, this white dwarf will still give off some heat and light as it continues to cool, though it will no longer be capable of conducting nuclear fusion.

Such has been, and will be, the fate of similar stars throughout the cosmos. Astronomers weren’t sure if planets, especially the outer planets, are able to survive this highly disruptive process, but the new research suggests they can. This finding should now inspire astronomers to search for similar objects around other white dwarfs.

To detect this white dwarf planet, named WD 1856b, the astronomers used the tried-and-true transit method, along with some infrared scans of the system. Using NASA’s Tess Space Telescope, the team recorded the dimming of the white dwarf once every 1.4 days. This dimming is a potential sign of an orbiting planet transiting in front of a star from our perspective on Earth. The authors confirmed this with infrared data gathered by NASA’s Spitzer’s Space Telescope prior to the satellite’s retirement this past January. By analysing this system in infrared wavelengths, the researchers saw that it was a planet, and not another star, in orbit around the white dwarf.

Artist’s conception of the white dwarf (foreground) and its planet. (Image: NASA/JPL-Caltech/NASA’s Goddard Space Flight Centre)

“Hotter stars should emit lots of infrared light, while cooler planets should emit less,” Crossfield said. “We saw no extra infrared light, which helped confirm this new discovery as a real planet.”

Several ground-based telescopes were also recruited to confirm these observations, which was a necessity, given that the glare from a nearby star had clouded the TESS data.

The authors speculate that WD 1856b survived its star’s transformation into a red giant owing to a large distance between the two objects.

“The planet could not have survived if it started out where we see it now: it must have been orbiting much farther from the star,” explained Crossfield. “Later, after the star became a white dwarf, the planet must have moved closer to the star.”

Simulations run by the researchers suggests this is a likely scenario: As the red giant devoured the inner planets, WD 1856b’s orbit became destabilized, causing it to enter into a highly elliptical orbit, taking the planet both very close to and very far from its dying parent star. This orbit shrunk over the course of cosmological timescales, placing the planet into its current tight, circular orbit.

“We think this star died and became a white dwarf roughly 6 billion years ago — so long ago that the Sun, Earth, and solar system hadn’t even been formed yet,” said Crossfield.

We asked Crossfield if it’s possible that the dying star captured a rogue planet, either during its red giant or white dwarf phase. A recent study suggests trillions of rogue planets could be careening through the Milky Way, untethered from the stars they once circled.

“It’s not impossible, but not especially likely either,” he replied. “We might be able to tell for sure by measuring the planet’s atmospheric composition with the James Webb Space Telescope, once it launches late next year.”

Indeed, WD 1856b is in a fairly stable orbit, and it’s reasonably close, at 80 light-years from Earth, so it should be possible for scientists to study it in the years to come. The only things known about this planet are its size (roughly the size of Jupiter, but it could be larger), its orbital period (34 hours), and approximate temperature (well below freezing). Future observations could “could tell us more about what it’s made of, how it formed, and perhaps how it got to be where we see it today,” said Crossfield.

Exploding Black Dwarfs Could Be the ‘Last Interesting Thing to Happen in the Universe’

“This is the way the world ends,” said T. S. Elliot in his famous poem, “Not with a bang but a whimper.” These days, scientists consider the heat-death of the universe to be the whimper, but a new theoretical analysis predicts that the cosmos will breathe its final gasp in the.

As an interesting aside, white dwarfs go through yet other transformations, becoming even dimmer brown dwarfs and eventually black dwarfs, which no longer emit any heat or light. As recent research suggests, the largest of these black dwarfs will eventually explode as supernovae, but that won’t happen until trillions upon trillions of years from now.


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The white dwarf is known to host one exoplanet, WD 1856b, in orbit around it. The exoplanet was detected through the transit method by the Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS) between July and August 2019. An analysis of the transit data in 2020 revealed that it is a Jupiter-like giant planet with a radius over ten times that of Earth's, and orbits its host star closely at a distance of 0.02 astronomical units (AU), with an orbital period 60 times shorter than that of Mercury around the Sun. The unexpectedly close distance of the exoplanet to the white dwarf implies that it must have migrated inward after its host star evolved from a red giant to a white dwarf, otherwise it would have been engulfed by its star. [2] This migration may be related to the fact that WD 1856+534 belongs to a hierarchical triple-star system: the white dwarf and its planet are gravitationally bound to a distant companion, G 229-20, which itself is a binary system of two red dwarf stars. [2] Gravitational interactions with the companion stars may have triggered the planet's migration through the Lidov–Kozai mechanism [4] [5] [6] in a manner similar to some hot Jupiters. An alternative hypothesis is that the planet instead has survived a common envelope phase. [7] In the latter scenario, other planets engulfed before may have contributed to the expulsion of the stellar envelope. [8]

The planetary transmission spectrum is gray and featureless, likely because of the high level of hazes. [9]


1 Answer 1

Liouville's theorem is a statement about harmonic functions on all of $mathbb^n$. Your function is harmonic on a strict subset. Thus you cannot apply the theorem. Thank god, or else a lot of things would be very boring.

Without the puncture, your problem would be to show that $ max_> u=max_u=max_<>>u $ since your boundary is now the outer circle bounding your disc, rather $S^$ and the origin in your case (the boundary is the closure of a set minus its interior).


Assista o vídeo: Mercury nearest planet to the Sun (Agosto 2022).