Nešto veoma neobično je otkriveno u blizini svemirske "crne udovice"

Nauka napreduje zahvaljujući podacima koji se ne uklapaju u naše trenutno razumevanje. Barem je tako glasila teorija Tomasa Kuna u njegovom čuvenom delu Struktura naučnih revolucija. Dakle, naučnici bi trebalo da pozdrave nove podatke koji izazivaju njihovo shvatanje kako univerzum funkcioniše. Nedavni rad, dostupan u pre-print verziji na arXiv-u, zasnovan na podacima sa svemirskog teleskopa Džejms Veb (JWST), možda je upravo otkrio takve podatke, piše Live Science. Posmatrana je egzoplaneta oko milisekundnog pulsara i otkriveno je da je njena atmosfera gotovo u potpunosti sačinjena od čistog ugljenika.

Ova vrsta pulsara, PSR J2322-2650, poznata je kao „crna udovica“ sistem, jer svoju visokoenergetsku emisiju pokreće krađom materijala od susedne zvezde. U ovom slučaju, ta susedna zvezda je verovatno svedena na „vrućeg Jupitera“ - prateću planetu koja orbitira oko svoje matične neutronske zvezde svakih 7,8 sati. Tipičan proces formiranja „crne udovice“ ima dva koraka - prvi u kome neutronska zvezda (koja je u ovom slučaju i pulsar) krade materijal, i drugi u kome bombarduje svog pratioca visokoenergetskim gama zračenjem, skidajući većinu spoljašnjih slojeva te zvezde i ostavljajući za sobom egzoplanetu veličine Jupitera, uglavnom sastavljenu od helijuma.

Preporučujemo

Egzoplaneta oko PSR J2322-2650, poznata kao PSR J2322-2650b, uklapa se u opis planeta veličine Jupitera koji ima gustinu očekivanu za telo uglavnom sastavljeno od helijuma. Međutim, njena atmosfera se razlikuje od svega do sada viđenog kod „crnih udovica“. Prema spektrografskim izveštajima JWST-a, atmosfera se sastoji uglavnom od elementarnog ugljenika, u obliku trikarbona (C3) ili dikarbona (C2).

Takvi elementi se obično nalaze u repovima kometa ili u plamenu na Zemlji. Njihovo prisustvo u atmosferi planeta, naročito u tako obilnim količinama, predstavlja nešto sasvim novo za nauku.

Još jedna zanimljivost atmosfere ove planete jeste razlika između dnevne i noćne strane. Na dnevnoj strani, koja je uvek okrenuta ka pulsaru jer je planeta plimno zaključana, temperature mogu da pređu 2000°C i postoje veoma jasni hemijski potpisci. Međutim, na noćnoj strani gotovo da nema karakteristika, što sugeriše da je taj deo prekriven čađi ili nečim sličnim bez prepoznatljivih osobina.

Da bi dodatno pokazali koliko je atmosfera planete neobična, istraživači su izračunali odnose između ugljenika i kiseonika, kao i ugljenika i azota. Odnos C/O bio je veći od 100, dok je C/N bio veći od 10.000. Za poređenje, Zemlja ima C/O odnos od 0,01 i C/N odnos od 40. Očigledno je da na ovoj planeti postoji ogromna količina ugljenika.

A to se nikako ne uklapa u modele koje su naučnici imali o tome kako bi planeta trebalo da nastane. U procesu „crne udovice“ spoljašnji slojevi planeta trebalo bi da budu ili usisani od strane zvezde saputnika, ili spaljeni njenim zračenjem. Činjenica da i dalje postoji tako bogata ugljenična atmosfera ostaje misterija. Postoje procesi koji mogu da stvore takvu atmosferu, poput spajanja belih patuljaka kod tzv. „ugljenikovih zvezda“, ali čak ni to ne objašnjava ekstremno visok C/O odnos ovog planeta.

Ipak, drugi aspekti planeta se uklapaju u opštu teoriju. Modeli cirkulacije predviđaju da brzo rotirajuće planete, poput PSR J2322-2650b, imaju jake zapadne vetrove, što se razlikuje od tipičnih istočnih vetrova na drugim plimno zaključanim vrućim Jupiterima. Podaci JWST-a pokazuju da je najtopliji deo planeta oko 12 stepeni zapadno od centra, što je prvi ikada posmatrani dokaz ovog zapadnog vetrovnog fenomena.

Drugim rečima, PSR J2322-2650b je kontradiktoran. Ima odgovarajuću veličinu i oblik za tipičan sistem pulsara „crna udovica“. Njegova cirkulacija vetrova takođe se uklapa u naše najbolje modele. Ali atmosfera je nešto sasvim drugo, pa će se naučnici morati vratiti teoriji i pokušati da pronađu način da objasne nove podatke. Dok oni budu zauzeti time, JWST će nastaviti da pretražuje nebo u potrazi za još anomalija koje bi mogle pokrenuti sledeću naučnu revoluciju.

(Telegraf Nauka/Live Science)