Белые карлики представляют собой этап «угасания» звезд. Обычно они бедны тяжелыми элементами и лишены планетных систем. Однако существуют интересные исключения. Одно из таких исключений исследовал космический телескоп «Джеймс Уэбб».
С помощью космического телескопа «Джеймс Уэбб» (JWST) астрономы провели инфракрасные наблюдения обломков, окружающих близлежащий белый карлик GD 362. Результаты новых наблюдений, размещенные на сервере препринтов arXiv, предоставляют важные данные о химическом составе этого диска.
Белые карлики (White Dwarves) — это остатки звезд, которые исчерпали свое атомное топливо. Из-за высокой гравитации их атмосфера состоит либо из чистого водорода, либо из чистого гелия.
Тем не менее, существует небольшое количество белых карликов, в которых нашли следы более тяжелых элементов. Считается, что они накапливают планетарный материал. Исследование этого материала вокруг белых карликов, который часто формирует пылевые диски, схожие с дисками Сатурна, необходимо для углубления наших знаний о формировании и эволюции планетных систем.
GD 362, также известный как WD 1729+371, — это белый карлик, находящийся на расстоянии примерно 183 световых лет от нас. Его радиус составляет всего 8 800 километров, масса — около 0,57 M⊙, а эффективная температура на поверхности составляет 9825 К. Для сравнения, радиус желтого карлика, известного как Солнце, равен 696 000 километров, а температура — 6 400 K. GD 362 находится в нынешнем состоянии как минимум 900 миллионов лет — достаточно солидный возраст для белого карлика.
Предыдущие наблюдения за GD 362 выявили, что это один из наиболее «загрязненных» белых карликов, демонстрирующий значительно сильный избыток инфракрасного излучения. Его атмосфера в основном состоит из гелия, но содержит значительное количество металлов и аномально большую массу водорода. Также был обнаружен пылевой диск, находящийся на расстоянии от 140 до 1400 звездных радиусов от GD 362. Существует предположение, что у GD 362 есть удаленная планета, которая влияет на состав и геометрию кольца.
Группа астрономов под руководством Уильяма Рича из Института космических исследований в Боулдере, штат Колорадо, с использованием ближней инфракрасной спектроскопии (NIRSpec) и среднеинфракрасной спектроскопии (MIRI) телескопа JWST исследовала диск вокруг GD 362 в надежде определить его химический состав.
Спектральное разрешение и чувствительность двух приборов позволили команде оценить состав твердого планетарного материала вокруг GD 362. В спектре среднего инфракрасного диапазона выделяется исключительно мощная кремниевая линия с длиной волны 9–11 мкм, которая в три раза ярче лежащего в ее основе континуума, простирающегося как минимум до 2 мкм. Это указывает на наличие горячих силикатных обломков (с температурой около 950 К) вблизи белого карлика.
Результаты показывают, что диск вокруг GD 362 содержит смесь аморфных и кристаллических оливинов и пироксенов, а также аморфного углерода. В пересчете на элементы содержание углерода, кислорода, магния, алюминия и железа в два раза превышает содержание кремния.
Обратите внимание, что в спектре не было обнаружено ни следов воды, ни других водородсодержащих веществ. Это свидетельствует о том, что пыль в диске сухая и содержит меньше водорода, чем хондритовые метеороиды.