Date Hubble din 1999 indică o planetă născută după moartea stelei sale

O planetă s-ar fi putut forma din rămășițele unei stele muribunde, la mult timp după ce se născuseră planetele originale ale stelei. Dovezile au rămas necitite mai bine de un sfert de secol în arhiva Telescopului Spațial Hubble, sub forma unui set de linii spectrale pe care nimeni nu le putea identifica, până când un doctorand le-a asociat cu niobiul.

Metalul respectiv nu ar trebui să se afle acolo în asemenea cantități. Prezența sa indică o gigantă gazoasă de aproximativ dimensiunea lui Jupiter, care s-a format din gazul eliminat de o stea în ultima sa fază de gigantă. Toate planetele pe care le cunoaștem, inclusiv Pământul, s-au format din rămășițele nașterii unei stele. Aceasta s-ar fi format din rămășițele unei morți și ar însemna că povestea planetară a unei stele nu trebuie neapărat să se încheie odată cu steaua însăși.

Steaua este HS 0209+0832, o pitică albă aflată la circa 270 de ani-lumină de Pământ. O pitică albă este nucleul expus al unei stele asemănătoare Soarelui, care și-a consumat combustibilul și și-a expulzat straturile exterioare în spațiu. O echipă condusă de Jamie Williams, doctorand la University of Warwick din Regatul Unit, relatează în Nature Astronomy că pitica albă înghite materie diferită de orice există în Sistemul Solar.

„În loc ca stadiul de pitică albă să fie un fel de epilog al poveștii unei stele și a planetelor sale, această cercetare sugerează că sistemele cu care suntem familiarizați reprezintă doar primul capitol al unei povești potențial mult mai lungi, în care apar unele personaje noi”, a declarat Williams în comunicatul ESA/Hubble.

Cum un spectru vechi de 27 de ani și-a rezolvat propriul caz nerezolvat

Când Hubble a fost îndreptat pentru prima dată spre HS 0209+0832, spectrograful său a separat lumina ultravioletă a stelei într-un curcubeu de lungimi de undă. Atomii din atmosfera stelei absorb lumina la anumite lungimi de undă, astfel că fiecare element lasă propriul tipar de linii întunecate. Aproximativ 100 dintre acele linii nu corespundeau cu nimic din cataloagele atomice folosite de astronomi la acea vreme.

Williams a revenit la datele arhivate, folosind o bază de date actualizată a tranzițiilor atomice, și a constatat că niobiul explica multe dintre liniile misterioase. „Ceea ce ne arată Hubble în acest sistem cu pitică albă este ceva ce nu am mai văzut: o abundență ridicată a elementului niobiu, a cărui semnătură nu îmi era familiară când l-am găsit prima dată în datele de arhivă”, a spus el.

Echipa a verificat apoi o a doua înregistrare independentă. Satelitul ultraviolet FUSE al NASA, retras între timp, observase și el steaua, iar spectrele sale prezentau aceeași semnătură puternică a niobiului. Spectre Hubble mai noi au completat restul tabloului chimic: atmosfera piticei albe este bogată în zinc, cupru și niobiu, toate elemente mai grele decât fierul, în timp ce siliciul și fierul, coloana vertebrală a planetelor stâncoase, sunt sărăcite.

Ultima piesă a venit de la TESS al NASA, un satelit construit pentru a găsi planete urmărind mici scăderi ale strălucirii stelelor. Pe parcursul a patru luni, acesta a descoperit că pitica albă se luminează și se estompează cu circa 0,12% într-un ciclu de 4,399 zile. Echipa interpretează acest ritm drept semnul unei planete pe o orbită strânsă, la aproximativ 6 milioane de kilometri de stea, adică aproape o zecime din distanța dintre Mercur și Soare.

De ce niobiul marchează moartea unei stele, nu nașterea ei

Piticile albe obișnuite cu atmosfere „poluate” sunt frecvente. Aproximativ un sfert până la jumătate dintre ele prezintă metale care ar fi trebuit să se scufunde și să dispară din vedere în intervale de la zile la milioane de ani, în funcție de stea, iar explicația uzuală este că ele devorează asteroizi sau planete sfărâmate. Chimia acestor resturi a semănat până acum îndeaproape cu cea a corpurilor din propriul nostru Sistem Solar: mult fier, siliciu, magneziu și oxigen.

HS 0209+0832 rupe acest tipar. Elementele mai grele decât fierul nu sunt produse de fuziunea care alimentează o stea în cea mai mare parte a vieții sale. Multe dintre ele, inclusiv niobiul, sunt create prin procesul lent de captură a neutronilor, care se desfășoară adânc în interiorul stelelor asemănătoare Soarelui în ultima lor fază de gigantă, apoi este adus la suprafață și expulzat. „Niobiul și alte elemente mai grele decât fierul sunt deosebite din punct de vedere astronomic deoarece, spre deosebire de multe elemente comune, nu se formează în nucleele stelelor prin fuziune termonucleară”, a declarat Nicholas Stone, astrofizician teoretician la University of Wisconsin–Madison și membru al echipei.

Așadar, materialul care cade pe stea poartă amprenta propriului gaz emis de stea în timpul morții sale. Scenariul echipei este că o parte din acel gaz ejectat s-a adunat într-o nouă gigantă gazoasă, în timp ce restul s-a dispersat. Pitica albă este încă tânără și foarte fierbinte, având circa 35.000 de grade Celsius, iar radiația sa fierbe și îndepărtează atmosfera planetei. Gazul care scapă ar lăsa în urmă o dâră asemenea cozii unei comete, s-ar așeza într-un disc și ar cădea ca o ploaie pe stea, exact acolo unde îl vede Hubble.

„Când Jamie m-a întrebat despre niobiu în legătură cu acest studiu, am rămas cu adevărat uluit, deoarece acest element nu fusese raportat la nicio altă pitică albă analizată până în prezent. Odată ce ne-am dat seama că era acolo, totul s-a legat”, a declarat Boris Gaensicke, astronom la Warwick și coautor.

Cum se compară cu alte planete din jurul stelelor moarte

În jurul piticelor albe sunt cunoscute doar o mână de planete. Cea mai cunoscută, WD 1856+534 b, este o lume de dimensiunea lui Jupiter, surprinsă de TESS traversând prin fața piticei sale albe la fiecare 1,4 zile. Asemenea Pământului, se presupune că este o supraviețuitoare: o planetă de primă generație care s-a format odată cu steaua sa și a ajuns cumva aproape de rămășița acesteia.

Primele exoplanete confirmate vreodată orbitează în jurul unui pulsar, nucleul colapsat rămas după o supernovă, iar una dintre explicațiile principale este că și ele s-au format din resturi după explozie. Însă nimic din semnalul unui pulsar nu dezvăluie din ce sunt alcătuite acele planete. În cazul HS 0209+0832, argumentul se bazează pe chimie, motiv pentru care echipa o descrie drept primul candidat cu compoziția așteptată pentru o planetă construită din ejecțiile unei stele muribunde.

Comparația privește și spre viitor. Peste câteva miliarde de ani, Soarele se va umfla devenind o gigantă roșie, va pierde o mare parte din masă și se va stabiliza ca pitică albă. Dacă planetele de a doua generație se pot forma în gazul astfel eliminat, viitorul de pitică albă al Sistemului Solar ar putea include lumi care încă nu există.

Ce nu clarifică studiul

Planeta nu a fost observată direct. Ea este dedusă din două linii de dovezi: chimia neobișnuită a gazului care cade pe stea și ciclul de strălucire de 4,4 zile. Lucrarea o numește candidat pe tot parcursul, iar semnalul TESS admite mai multe interpretări. Ar putea fi strălucirea feței diurne fierbinți a unei planete, care se rotește intrând și ieșind din câmpul vizual, sau o coadă cometară de gaz care scapă și trece prin fața stelei, după cum notează chiar autorii.

Argumentul privind compoziția este solid, dar se sprijină pe un singur sistem. Niciun model nu explică încă în detaliu cum se adună o gigantă gazoasă din fluxul de materie emis de o stea muribundă, cât de des se întâmplă acest lucru ori cât timp supraviețuiește o asemenea planetă radiației piticei albe. Williams consideră că aceasta va supraviețui probabil, deoarece steaua se va răci și va înceta să-i mai smulgă atmosfera. Aceasta este o proiecție, nu o observație.

Alte explicații pentru metale trebuie excluse prin mai multe date. Autorii susțin că heliul din atmosferă și absența aproape totală a elementelor care formează roca indică atmosfera unei planete care se pierde, mai degrabă decât un asteroid sfărâmat, însă un al doilea sistem cu aceeași semnătură ar avea o greutate mult mai mare decât orice măsurătoare singulară.

Întrebări frecvente despre planetele de a doua generație

Ce este o planetă de a doua generație?

Este o planetă care se formează în jurul unei rămășițe stelare, precum o pitică albă, din materialul pe care steaua l-a ejectat târziu în viața sa. Pământul și celelalte planete din Sistemul Solar sunt planete de primă generație, alcătuite din gazul și praful rămase în urma formării Soarelui.

Ce este o pitică albă?

O pitică albă este nucleul fierbinte și dens rămas atunci când o stea precum Soarele își epuizează combustibilul și își elimină straturile exterioare. Ea concentrează aproximativ masa unei stele într-o sferă de dimensiunea Pământului și se răcește lent de-a lungul a miliarde de ani.

Cum poate Hubble să găsească o planetă pe care nu o poate vedea?

Hubble a măsurat elementele chimice care cad pe pitica albă, iar acele elemente corespundeau gazului eliberat de o stea muribundă, nu rocii obișnuite. Un satelit separat, TESS, a detectat un ciclu regulat de strălucire de 4,4 zile, pe care echipa îl atribuie unei planete aflate pe o orbită apropiată.

Va forma Soarele planete noi după ce moare?

Încă nu știe nimeni. Soarele va deveni o pitică albă peste câteva miliarde de ani și va elimina pe parcurs o mare parte din masa sa, astfel că materia primă va exista. Această descoperire sugerează că planetele se pot forma dintr-un asemenea material, însă un singur candidat nu poate spune cât de des se întâmplă acest lucru.

De ce este important niobiul?

Niobiul este mai greu decât fierul, iar stelele nu îl pot produce prin fuziunea care le alimentează în cea mai mare parte a vieții. O bună parte din el este produsă în faza finală de gigantă a unei stele, astfel că descoperirea unei cantități mari în gazul care cade pe o pitică albă indică material provenit de la o stea muribundă, nu de la planete obișnuite.

Ce urmează

Hubble a observat pentru prima dată steaua în 1999, iar noua analiză a fost publicată în Nature Astronomy la 5 octombrie 2026, împreună cu un comunicat ESA/Hubble. Williams intenționează să folosească Hubble în următorii câțiva ani pentru a căuta mai multe pitice albe cu aceeași chimie, ceea ce ar arăta dacă HS 0209+0832 este un caz singular sau prima dintr-o populație. Observațiile suplimentare ale ciclului său de 4,4 zile la alte lungimi de undă ar putea, de asemenea, să distingă o planetă strălucitoare de o coadă de gaz aflată în trecere.

Referință: Williams et al., „Discovery of a second-generation planet candidate accreting onto a white dwarf,” Nature Astronomy, 2026. DOI: 10.1038/s41550-026-02983-7

Etichete: știri, astronomie, exoplanete, Hubble, pitică albă, HS 0209+0832