Hoewel supernova's de meest dramatische dood van sterren zijn, zal 95% van de sterren hun leven op een veel stillere manier beëindigen, eerst opzwellend tot een rode reus (misschien een paar keer voor een goede maatregel) voordat ze langzaam hun buitenste lagen loslaten in een planetaire nevel en vervaagt als een witte dwerg. Dit is het lot van onze eigen zon die zich bijna tot aan de baan van Mars zal uitbreiden. Mercurius, Venus en aarde worden volledig verteerd. Maar wat gebeurt er met de rest van de planeten in het systeem?
Hoewel veel verhalen hebben gesuggereerd dat wanneer de ster de rode gigantische fase bereikt, zelfs voordat ze de aarde inslikken, de binnenplaneten onherbergzaam zullen worden terwijl de bewoonbare zone zich zal uitbreiden naar de buitenplaneten, waardoor de nu bevroren manen van Jupiter misschien wel de ideale strandvakantie worden . In deze situaties wordt echter routinematig alleen rekening gehouden met planeten met onveranderlijke banen. Als de ster massa verliest, zullen de banen veranderen. Degenen die dichtbij komen, zullen weerstand ervaren door de verhoogde dichtheid van het vrijkomende gas. Degenen die verder weg zijn, zullen worden gespaard, maar zullen banen hebben die langzaam uitzetten naarmate het massa-interieur naar hun baan wordt afgeworpen. Planeten met verschillende radii zullen de combinatie van deze effecten op verschillende manieren voelen, waardoor hun banen veranderen op manieren die niet met elkaar verband houden.
Deze algemene opschudding van het orbitaal systeem zal ertoe leiden dat het systeem weer dynamisch "jong" wordt, met planeten die migreren en interageren zoals ze zouden doen toen het systeem zich voor het eerst vormde. De mogelijke nauwe interacties kunnen mogelijk planeten tegen elkaar laten crashen, ze uit het systeem gooien, in een lus van elliptische banen, of erger nog, in de ster zelf. Maar zijn er bewijzen van deze planeten te vinden?
Een recent review paper onderzoekt de mogelijkheid. Door convectie in de witte dwerg worden zware elementen snel naar lagere lagen van de ster gesleept en sporen van andere elementen dan waterstof en helium in de spectra verwijderd. Als er dus zware elementen worden gedetecteerd, zou dit een aanwijzing zijn voor aanhoudende accretie, hetzij vanuit het interstellaire medium, hetzij vanuit een bron van circumstellair materiaal. De auteur van de recensie somt twee vroege voorbeelden op van witte dwergen met in dit opzicht vervuilde atmosferen: van Maanen 2 en G29-38. De spectra van beide vertonen sterke absorptielijnen als gevolg van calcium, terwijl bij de laatste ook een stofschijf rond de ster is gedetecteerd?
Maar is deze stofschijf een overblijfsel van een planeet? Niet noodzakelijk. Hoewel het materiaal grotere objecten zou kunnen zijn, zoals asteroïden, zouden kleinere korrels van stofformaat uit het zonnestelsel worden geveegd als gevolg van stralingsdruk van de ster tijdens de levensduur van de hoofdreeks. Net als bij planeten zouden de banen van de asteroïden verstoord worden en zou elke passage die te dicht bij de ster komt, netjes uit elkaar worden gescheurd en de ster ook vervuilen, zij het op een veel kleinere schaal dan een verteerde planeet. Ook langs deze lijnen is de potentiële verstoring van een potentiële Oort-cloud. Sommige schattingen hebben voorspeld dat een planeet die lijkt op Jupiter de baan van de planeet wel duizend keer kan vergroten, wat waarschijnlijk ook velen in de ster zou verspreiden.
De sleutel tot het uitzoeken van deze bronnen ligt wellicht weer bij spectroscopie. Hoewel asteroïden en kometen zeker kunnen bijdragen aan de vervuiling van de witte dwerg, zou de sterkte van de spectraallijnen een indirecte indicator zijn van de gemiddelde absorptiesnelheid en zou hoger moeten zijn voor planeten. Bovendien kan de verhouding van verschillende elementen helpen te beperken waar het geconsumeerde lichaam zich in het systeem heeft gevormd. Hoewel astronomen talloze gasvormige planeten hebben gevonden in strakke banen rond hun gaststerren, wordt vermoed dat deze zich verder hebben gevormd daar waar de temperatuur het gas zou laten condenseren voordat het zou worden weggevaagd. Objecten die dichterbij zijn gevormd, zijn waarschijnlijk rotsachtiger van aard en als ze worden geconsumeerd, wordt hun bijdrage aan de spectra verschoven naar zwaardere elementen.
Met de lancering van de Spitzer telescoop, stofschijven die indicatief zijn voor interacties zijn gevonden rond talrijke witte dwergen en verbeterde spectrale waarnemingen hebben aangetoond dat een aanzienlijk aantal systemen vervuild lijkt. "Als men alle met metaal vervuilde witte dwergen aan rotsachtig puin toeschrijft, dan is de fractie van terrestrische planetaire systemen die de evolutie van de post-hoofdreeks overleven (althans gedeeltelijk) maar liefst 20% tot 30%". Echter, rekening houdend met andere bronnen van vervuiling, daalt het aantal tot enkele procenten. Hopelijk zullen astronomen naarmate de waarnemingen vorderen, meer planeten rond sterren tussen de hoofdreeks en het witte dwerggebied gaan ontdekken om deze fase van de planetaire evolutie beter te verkennen.
