Astronomen die witte dwergen bestuderen, hebben de overblijfselen van "versnipperde" asteroïden rond sommige van deze dode sterren gevonden. "Als je onze asteroïden en rotsachtige planeten zou vermalen, zou je hetzelfde soort stof krijgen als in deze sterrenstelsels", zegt Michael Jura van de University of California, Los Angeles, die de resultaten vandaag presenteerde bij de American Astronomical Society bijeenkomst in Long Beach, Californië. "Dit vertelt ons dat de sterren asteroïden hebben zoals de onze - en daarom ook rotsachtige planeten kunnen hebben." Maar het meest verrassende is dat astronomen het rotsachtige puin hebben kunnen gebruiken om de evolutie van planeten te bestuderen.
Waarnemingen met de Spitzer-ruimtetelescoop van NASA onthullen zes dode 'witte dwerg'-sterren bezaaid met de overblijfselen van versnipperde asteroïden.
Asteroïden en planeten zijn gemaakt van stoffig materiaal dat rond jonge sterren wervelt. Het stof kleeft aan elkaar en vormt klonten en uiteindelijk volgroeide planeten. Asteroïden zijn het overgebleven puin. Wanneer een ster als onze zon het einde van zijn leven nadert, zwelt hij op tot een rode reus die zijn binnenste planeten verteert, terwijl hij de banen van resterende asteroïden en buitenplaneten verdringt. Terwijl de ster sterft, blaast hij de buitenste lagen weg en krimpt ineen tot een skelet van zijn vroegere zelf - een witte dwerg.
Soms dwaalt een verdrongen asteroïde te dicht bij een witte dwerg en ontmoet zijn ondergang - de zwaartekracht van de witte dwerg versnippert de asteroïde aan stukken. Iets soortgelijks gebeurde met komeet-schoenmaker Levy 9 toen de zwaartekracht van Jupiter het verscheurde, voordat de komeet uiteindelijk in 1994 de planeet insloeg.
Spitzer observeerde versnipperde asteroïde stukjes rond witte dwergen met zijn infraroodspectrograaf, een instrument dat licht opsplitst in een regenboog van golflengten, waardoor afdrukken van chemicaliën zichtbaar worden.
"Hoewel niemand nog het vermogen heeft om het vernietigde puin direct te zien en de samenstelling ervan te meten, hebben we de tools om de potentiële capaciteit voor planeten te meten", zei Jura op de persconferentie van vandaag.
Spitzer analyseerde het asteroïde stof rond twee zogenaamde vervuilde witte dwergen; de nieuwe waarnemingen brengen het totaal op acht. Jura zei dat slechts 1% van de waargenomen witte dwergen asteroïden in hun omgeving heeft gebroken.
"Nu hebben we een grotere steekproef van deze vervuilde witte dwergen, dus we weten dat dit soort gebeurtenissen niet uiterst zeldzaam zijn", zei Jura.
In alle acht waargenomen systemen ontdekte Spitzer dat het stof een glasachtig silicaatmineraal bevat dat lijkt op olivijn en veel voorkomt op aarde. "Dit is een aanwijzing dat het rotsachtige materiaal rond deze sterren erg lijkt op dat van ons," zei Jura.
De Spitzer-gegevens suggereren ook dat er geen koolstof in het rotsachtige puin zit - opnieuw zoals de asteroïden en rotsachtige planeten in ons zonnestelsel, die relatief weinig koolstof bevatten.
Er wordt gedacht dat een enkele asteroïde in de afgelopen miljoen jaar of zo in elk van de acht witdwergsystemen is uiteengevallen. De grootste van het stel had ooit een diameter van ongeveer 200 kilometer (124 mijl), iets groter dan Los Angeles County.
Jura zegt dat de echte kracht van het observeren van deze witte dwergsystemen nog moet komen. Wanneer een asteroïde "het stof bijt" rond een dode ster, breekt hij in zeer kleine stukjes. Asteroïde stof rond levende sterren bestaat daarentegen uit grotere deeltjes. Door spectrografen te blijven gebruiken om het zichtbare licht van dit fijne stof te analyseren, zullen astronomen prachtige details kunnen zien - inclusief informatie over welke elementen aanwezig zijn en in welke overvloed. Dit zal veel meer onthullen over hoe andere sterrenstelsels hun planetaire materialen sorteren en verwerken.
"Het is alsof de witte dwergen het stof voor ons scheiden", zei Jura.
Bron: Spitzer Space Telescope, AAS Press Conference
