Gdy astronomowie obserwują niektóre krasnoludy z przeszłości, czasami zauważają niewielką ilość wodoru uwięzionego w wyższych warstwach gwiazdy. Uważa się, że ta maleńka gwiaździsta łuska jest wynikiem absorpcji międzygwiezdnego gazu wodorowego, ale teraz zespół naukowców sugeruje, że jest to spowodowane czymś innym: najprawdopodobniej komety ześlizgują się w starożytną atmosferę białych karłów z chmury Oort.
Białe karły tworzą się, gdy gwiazdy typu słonecznego zużywają większość paliwa wodorowego. To powoduje, że gwiazda przechodzi ze stanu spokojniejszego do stanu bardziej okrutnego - czerwonego olbrzyma. W końcu, po potężnych konwulsjach gwiezdnych, czerwony olbrzym eksploduje, pozostawiając na miejscu gęsty biały karzeł.
Struktura białego karła nie jest wspierana przez ciśnienie zewnętrzne, którego źródłem jest reakcja termojądrowa, ale z powodu ciśnienia kwantowego wytwarzanego przez pozostałe elektrony, które zakłócają jego własną grawitację. Ta równowaga między siłami tworzy bardzo gęsty obiekt gwiezdny, który może mieć masę porównywalną do Słońca, ale ma średnicę Ziemi. Tak więc białe karły mogą świecić przez wiele miliardów lat.
Obserwując widmo białych karłów, astronomowie zauważają, że wiele z nich ma atmosfery bogate w różne metale. Z astronomicznego punktu widzenia oznacza to, że w górnych warstwach białego karła cięższego od helu znajdują się uwięzione elementy. W zależności od obecnych elementów astronomowie interpretują te odciski astronomiczne w wyniku zniszczenia asteroid, a nawet planet, które przetrwały śmierć własnej gwiazdy. Ten rozdrobniony, zakurzony materiał w postaci deszczu obsypywany jest białymi karłami, pozostawiając spektroskopowe ślady śmierci systemów planetarnych. Ten badany obszar białego karła prowadzi naukowców do fascynujących obserwacji układów gwiezdnych, które przypominają nasz układ słoneczny, a raczej będzie wyglądał za kilka miliardów lat, kiedy nasze słońce skończy się z paliwa i zamieni się w białego karła. Planety i asteroidy znajdujące się obok zwłok naszego Słońca zostaną rozerwane, wzbogacając tym samym biały karzeł naszego Słońca w metale.
W nowym badaniu, przyjętym do publikacji w comiesięcznych zawiadomieniach Królewskiego Towarzystwa Astronomicznego, astrofizyk Dmitry Veras i jego koledzy z Uniwersytetu w Warwick znaleźli możliwy mechanizm, który łączy atmosferę białego karła z wodorem, ale z metalami.
„Badamy możliwość, że stopniowy przyrost komet Oort, które są bogatym źródłem wodoru, przyczynia się do oczywistego wzrostu objętości wodoru w atmosferze białego karła” - pisze Veras.
„Kiedyś uważano, że gromadzenie się wodoru w atmosferze białego karła jest wynikiem międzygwiezdnego wodoru zebranego przez białego karła, ale dla obserwowanych wartości musi istnieć inne źródło”, mówi Veras.
Nasz układ słoneczny ma obszar przestrzeni zawierający miliardy ciał lodowych - komet. Region ten, znany jako chmura Oorta, znajduje się w odległości jednego roku świetlnego. Okresowo, przy bliskim przejściu gwiazdy, grawitacyjny spokój komet zostaje zerwany i wyrzuca ich z chmury Oort. Pod wpływem grawitacji Słońca komety rozpoczynają podróż do wewnętrznej części Układu Słonecznego. Obecność komet została wykryta wokół innych gwiazd, głównie z powodu wykrycia pyłu komety wokół młodych gwiazd. Jednak zespół Veras, wykorzystując symulację komputerową, pokazuje, że spektroskopowy ślad wodoru w atmosferze otaczającej białe karły jest spowodowany spadającymi kometami z obłoku Oorta.
Naukowcy zauważają, że badano tylko niewielką liczbę białych karłów ze śladami obecności wodoru, a większość z nich znajduje się dość blisko Słońca i w kierunku zgrubienia galaktycznego (centrum Drogi Mlecznej). To właśnie w tym regionie najsilniejsze są galaktyczne pływy i wiatry gwiezdne, być może silniejszy wpływ na egzo-chmury Oort.
Jest to kolejny przykład tego, jak fascynujące są systemy białego karła - są pozostałościami martwych gwiazd, ale wciąż widzimy interesujące zachowanie dynamiczne.
