Ավելի քան քառորդ դար առաջ «Հաբլ» տիեզերական աստղադիտակի հավաքած տվյալները օգնեցին աստղագետներին հայտնաբերել անսովոր քիմիական հետքեր, որոնք կարող են վկայել այն մոլորակի գոյության մասին, որը ձևավորվել է իր աստղի մահից հետո։ Եթե վարկածը հաստատվի, հայտնագործությունը կդառնա սպիտակ թզուկի՝ իր միջուկային վառելիքը սպառած աստղի մնացորդի, մոտ երկրորդ սերնդի մոլորակի առաջին թեկնածուն։

Հետազոտությունը հրապարակվել է Nature Astronomy ամսագրում։ Գիտնականները ենթադրում են, որ մոլորակը կարող էր առաջանալ այն նյութից, որը աստղը արտանետել է իր էվոլյուցիայի ուշ փուլում։ Այս բացահայտումը կարող է փոխել պատկերացումները այն մասին, թե որքան երկար կարող են մոլորակային համակարգերը գոյատևել և կրկին առաջանալ։

Առեղծվածը, որը թաքնված էր «Հաբլի» արխիվում

Հայտնագործության պատմությունը սկսվել է HS 0209+0832 աստղի դիտարկումներից, որոնք «Հաբլ» աստղադիտակը կատարել էր 1999 թվականին։ Ստացված տվյալներում հետազոտողները հայտնաբերել էին մոտ հարյուր քիմիական նշան, որոնք այն ժամանակ չէր հաջողվել նույնականացնել։

Տարիներ անց աստղագետ Ջեյմի Ուիլյամսը՝ Մեծ Բրիտանիայի Ուորվիքի համալսարանի ասպիրանտը և հետազոտության գլխավոր հեղինակը, վերադարձավ արխիվային նյութերին։ Օգտագործելով քիմիական տվյալների թարմացված բազան՝ նա հայտնաբերեց, որ շատ առեղծվածային նշաններ համապատասխանում են նիոբիումին՝ տարրի, որը նախկինում չէր հայտնաբերվել այլ ուսումնասիրված սպիտակ թզուկներում։

Նիոբիումի քանակը և համակարգի քիմիական կազմի առանձնահատկությունները գիտնականներին ստիպեցին ենթադրել, որ աստղի շուրջ կարող է գտնվել մոլորակ, որը ձևավորվել է նրա մարելու ժամանակ արտանետված նյութից։ «Հաբլը մեզ ցույց է տալիս այն, ինչ մենք նախկինում չէինք դիտել այս սպիտակ թզուկի համակարգում՝ նիոբիումի բարձր պարունակություն»,— պատմել է Ուիլյամսը։

Ինչպես են առաջանում երկրորդ սերնդի մոլորակները

Հետազոտության մեջ հատուկ դեր է խաղացել նիոբիումը։ Այս տարրը և երկաթից ծանր մյուս տարրերը աստղերի միջուկներում սովորական պայմաններում չեն առաջանում ջերմամիջուկային սինթեզի արդյունքում։ Դրանց առաջացման համար անհրաժեշտ են ծայրահեղ պայմաններ, որոնք ստեղծվում են աստղային էվոլյուցիայի որոշակի փուլերում։

Մեդիսոնի Վիսկոնսինի համալսարանի տեսական աստղաֆիզիկոս Նիկոլաս Սթոունի խոսքով՝ նիոբիումի առկայությունը կարող է մատնանշել այն գործընթացները, որոնք ուղեկցում են աստղի մահը և նրա նյութի արտանետումը շրջակա տարածություն։

Հետազոտողները ենթադրում են, որ ծանր տարրերով հարստացված այս նյութի մի մասը ժամանակի ընթացքում միավորվել է և ձևավորել գազային մոլորակ։ Մնացած արտանետված նյութերը ցրվել են, սակայն մոլորակը կարող էր պահպանվել։

Գազային հսկա՝ սպիտակ թզուկի կողքին

Վարկածը ստուգելու համար խումբը օգտագործել է ոչ միայն «Հաբլի» արխիվային դիտարկումները, այլև 2007 թվականին աշխատանքը ավարտած FUSE տիեզերական աստղադիտարանի տվյալները։ Դրանք նույնպես ցույց են տվել HS 0209+0832 համակարգում նիոբիումի առկայության արտահայտված նշաններ։

Լրացուցիչ տեղեկություն է տրամադրել NASA-ի TESS արբանյակը, որը չորս ամիս դիտարկել է սպիտակ թզուկը։ Սարքը գրանցել է պայծառության պարբերական փոփոխություններ, որոնք մատնանշում են աստղի շուրջ մոլորակի հնարավոր պտույտը։

Ենթադրվող ուղեծիրը գտնվում է սպիտակ թզուկից մոտ 6 մլն կիլոմետր հեռավորության վրա՝ զգալիորեն ավելի մոտ, քան Մերկուրիի ուղեծիրը Արեգակի շուրջ։

Հետազոտողների գնահատմամբ՝ երկրորդ սերնդի մոլորակի թեկնածուն Յուպիտերի չափերի մոտ գազային հսկա է։ Այժմ այն, հավանաբար, արագորեն կորցնում է մթնոլորտը. երիտասարդ սպիտակ թզուկը մնում է շատ տաք և ճառագայթում է էներգիա, որը կարող է պոկել մոլորակի արտաքին շերտերը։

Գիտնականները չեն բացառում, որ կորցրած նյութը ձևավորում է գիսաստղի պոչ հիշեցնող պոչ, ապա՝ սկավառակ սպիտակ թզուկի շուրջ։ Այդ սկավառակից նյութի մի մասը կարող է ընկնել աստղի մակերևույթին։ Նման գործընթացը կբացատրեր, թե ինչու «Հաբլը» սպիտակ թզուկը դիտարկելիս հայտնաբերեց բնորոշ քիմիական նշաններ։

Կարո՞ղ է մոլորակը վերապրել իր աստղի մահը

Չնայած նյութի կորստին՝ Ուիլյամսը կարծում է, որ ենթադրյալ մոլորակը կարող է դեռ երկար գոյություն ունենալ։ Երբ սպիտակ թզուկը սառչի, նրա շուրջ պայմանները կփոխվեն, և համակարգը կարող է անցնել ավելի կայուն վիճակի։

Հետազոտողը ենթադրում է, որ ժամանակի ընթացքում մոլորակը կարող է հայտնվել աստղի կայուն բնակելի գոտում միլիոնավոր տարիների ընթացքում։ Սակայն սա առայժմ միայն ենթադրություն է. երկրորդ սերնդի մոլորակի գոյությունը դեռ պետք է հաստատվի, իսկ դրա հետագա էվոլյուցիան պահանջում է լրացուցիչ հետազոտություններ։

Գիտնականներին անհրաժեշտ է պարզել, թե ինչպես են հենց այդպիսի մոլորակները ձևավորվում, որքան հաճախ են դրանք հանդիպում և ինչպես են փոխվում դրանց ուղեծրերը աստղի՝ սպիտակ թզուկ դառնալուց հետո։ Ուիլյամսը պլանավորում է շարունակել դիտարկումները «Հաբլի» օգնությամբ, որպեսզի հավաքի ավելի շատ տվյալներ և որոշի, թե որքան տարածված են նման համակարգերը։

Հետազոտության համահեղինակ, աստղագետ Բորիս Գենսիկեն Ուորվիքի համալսարանից, ընդգծում է, որ բացահայտումը դարձել է վաղուց հայտնի տվյալների կրկնակի վերլուծության և գիտական խնդրի համատեղ քննարկման արդյունք։

Եթե վարկածը հաստատվի, այն ցույց կտա, որ մոլորակային համակարգերի պատմությունը կարող է շարունակվել նաև դրանք ծնած աստղերի մահից հետո։ Այդ դեպքում սովորական աստղային կենսացիկլի ավարտը կնշանակի ոչ միայն նախկին համակարգի անհետացում, այլև նոր աշխարհների առաջացման հնարավորություն։