私たちの太陽のような星が水素燃料を使い果たすと、彼らは彼らの赤巨枝（RGB）相として知られている段階に入ります。これは、星が元のサイズの数倍に拡大することを特徴とし、その後、外層を脱ぎ捨ててコンパクトな白色矮星になります。今後数十億年にわたって、これらの星はゆっくりと物体を消費し、ダストリングがまだ重力の影響を受けるのに十分近いと考えられています。
しかし、メリナテヴェノという市民科学者が最近、白色矮星系を観察したところ、驚くべき発見をしました。 Wide-field Infrared Survey Explorer（WISE）ミッションのデータに基づくと、この星は何十億年もの間白色矮星でしたが、周りに複数の塵の輪がまだあります。 LSPM J0207 + 3331（またはJ0207）として知られているこの発見は、研究者に惑星系のモデルを再考することを強いる可能性があります。
この発見はBackyard Worlds：Planet 9によって行われました。MarcKuchner（NASAのGoddard Space Flight Centerの天体物理学者）が率いるプロジェクトで、ボランティアが新しい発見のためにWISEデータを分類します。天文学者たちは、山羊座の星座の約145光年離れた場所に位置し、J0207が複数のダストリングを備えた白い矮星の最初の既知の例であり、最古のものであると疑っています。
発見はまたで出版された最近の研究の主題でした 天体物理ジャーナル （「裏庭の世界から発見された暖かいほこりのある3歳の白い小人：プラネット9市民科学プロジェクト」）。ボルチモアの宇宙望遠鏡科学研究所の天文学者であり、この論文の筆頭著者であるジョンデベスは、最近のNASAのプレスリリースで次のように明らかにしました。
「この白い矮星は非常に古く、リングに材料を供給するプロセスは何十億年もの時間スケールで動作しなければなりません。科学者が白い小人の周りのリングを説明するために作成したモデルのほとんどは、約1億年までしか機能しないため、この星は惑星系がどのように進化するかについての私たちの仮定に本当に挑戦しています。」
星は、NASAのワイドフィールド赤外線サーベイエクスプローラー（WISE）ミッションによって検出されました。このミッションは、強い赤外線信号を拾い、ほこりの存在を示唆しています。白色矮星が時間とともに冷える速度に基づいて、Debesのチームは表面温度から計算しました–わずか5,800° C（10,500° F）– J0207は、約30億年にわたって白色矮星の状態にあります。
これらの新しい発見は、天文学者が星系の進化についてしばらくの間疑っていたものと矛盾しています。過去に、天文学者は、星のRGBフェーズを生き残った惑星と小惑星が、その白色矮星フェーズに入った後、さらに遠くに移動することを観察しました。これは、星が質量の多くを失ったため、周囲の物体に対する重力の影響によるものです。
天文学者は、これが約50億年後に私たちの太陽系に起こることであると予想しています。金星、水星、および地球を包含するように拡大した後、私たちの太陽はその外層を失い、白い矮星になります。この時点で、残りの惑星とオブジェクト（メインの小惑星帯、ガスジャイアント、カイパーベルトが含まれる可能性があります）はすべて外側にドリフトします。
ただし、1〜4％のケースでは、白色矮星がダストディスクまたはリングに囲まれていることを示す赤外線放射を示しています。科学者は、これは小惑星や彗星が移動した惑星との重力相互作用によってベルトから蹴られ、星に向かって送られた結果であると理論づけています。これらの天体が白い矮星に近づくと、星の強い重力によって引き起こされる潮汐の混乱によって引き裂かれます。
結果として生じる破片は、ゆっくりと内側に落ちて星の表面に付着する塵の多いリングを形成します。しかし、これまでのすべてのケースでは、ダストディスクとリングは、約10億年前の白い小人の周りでのみ観察されました。これは、古い白色矮星が小惑星とその結果として生じるダストリングの供給を効果的に枯渇させたという考えと一致しているように思われました。
この最新の発見により、J0207は事実上、塵が観測される最も古くて最も冷たい白色矮星になります。彼女が最初にJ0207の赤外線信号に気付いたとき、メリナテヴノーはそれが悪いデータであると考えました。当時、彼女は欧州宇宙機関の ガイア 茶色の小人のミッションアーカイブ。赤外線放射を超えてほとんど検出できません。
WISEの赤外線データを調べた後、彼女は明るすぎて遠すぎて茶色の小人ではないことに気付きました。 Thévenotはこれらの調査結果をBackyard Worlds：Planet 9チームに伝え、チームはハワイのW. M. Keck天文台から追跡観測を行いました。 Thévenotが説明したように：
「これは、検索の本当にやる気に満ちた側面です。研究者たちは望遠鏡を動かして、あなたが発見した世界を見るでしょう。私が特に楽しんでいるのは、素晴らしい研究チームとのやり取りです。誰もがとても親切で、私たちの発見を最大限に活かそうと常に努力しています。」
さらに、デベスと彼の同僚は、J0207にリングのシステムさえあるのではないかと疑っています。彼らの研究では、これは2つの異なる構成要素で構成されると示唆しています。白い小人の重力が小惑星を破壊する薄い外輪と、星に近いより広い輪です。これらの新しい観測は、惑星系がどのように進化するかについて彼らのモデルを再考することを天文学者に強いるようです。
「Backyard Worlds：Planet 9は、主に太陽系の褐色矮星と新しい惑星を探すために構築しました」とクフナー氏は語った。 「しかし、市民科学者と協力することは常に驚きにつながります。彼らは貪欲です。プロジェクトは2周年を迎えたばかりで、1,000人以上の褐色矮星をすでに発見しています。 2倍の量のWISEデータを使用してウェブサイトを再起動したので、さらにエキサイティングな発見を楽しみにしています。」
この研究は、惑星系が時間とともにどのように進化するかを再考させることに加えて、私たち自身の太陽系の将来についての手がかりを提供する可能性があります。私たちの太陽が白い矮星になると、存続しているガス巨人によってベルトから追い出された小惑星とKBOを消費するために、今後数十億年を費やす可能性があります。この最新の調査によると、約数十億年後には塵の輪ができる可能性もあります。
そして、この発見は天文学者にとって恩恵でしたが、それはまた、科学組織と市民科学者の間の協力のおかげで何が可能であるかを示しています。太陽系外惑星の研究と高度な天文学の時代には、膨大な量のデータがこのようなコラボレーションを必要とするだけでなく、非常に有利にします。
