Σε πρώτη φάση, οι αστρονόμοι εντοπίζουν ένα αστέρι που καταπίνει έναν πλανήτη

Σε πρώτη φάση, οι αστρονόμοι εντοπίζουν ένα αστέρι που καταπίνει έναν πλανήτη

Χρονική σήμανση: 4 Μαΐου 2023 11:48 π.μ.
Κόμβος πηγής: 2634892
04 Μαΐου 2023 (Ειδήσεις Nanowerk) Καθώς ένα αστέρι τελειώνει από καύσιμα, θα εκτοξευθεί σε ένα εκατομμύριο φορές το αρχικό του μέγεθος, καταβροχθίζοντας οποιαδήποτε ύλη - και πλανήτες - στο πέρασμά του. Οι επιστήμονες έχουν παρατηρήσει υπαινιγμούς για αστέρια λίγο πριν, και λίγο μετά, την πράξη της κατανάλωσης ολόκληρων πλανητών, αλλά ποτέ δεν έχουν πιάσει κάποιον στα πράσα μέχρι τώρα. Σε μια μελέτη που εμφανίζεται στο Φύση («Ένα υπέρυθρο παροδικό από ένα αστέρι που καταπίνει έναν πλανήτη»), επιστήμονες στο MIT, στο Πανεπιστήμιο του Χάρβαρντ, στο Caltech και αλλού αναφέρουν ότι παρατήρησαν ένα αστέρι να καταπίνει έναν πλανήτη, για πρώτη φορά. ένα αστέρι στην πράξη να καταπίνει τον πλανήτη του Για πρώτη φορά, οι αστρονόμοι έπιασαν ένα αστέρι στην πράξη να καταπίνει τον πλανήτη του, μια συνάντηση που θα γίνει στο δικό μας ηλιακό σύστημα σε 5 δισεκατομμύρια χρόνια. Αυτή η απόδοση δείχνει τον αέριο γίγαντα να συναντά την κατάρρευσή του καθώς έμπαινε στο μητρικό του αστέρι. Τελικά, ο πλανήτης βυθίστηκε στον πυρήνα του άστρου, γεγονός που προκάλεσε το αστέρι να διασταλεί και να λαμπρύνει. Το γερασμένο αστέρι που απεικονίζεται εδώ, που ονομάζεται ZTF SLRN-2020, είναι περίπου 10 δισεκατομμυρίων ετών. Το ZTF SLRN-2020 βρίσκεται 15,000 έτη φωτός μακριά στον αστερισμό Aquila. (Εικόνα: K. Miller/R. Hurt (Caltech/IPAC)) Η πλανητική κατάρρευση φαίνεται να έλαβε χώρα στον δικό μας γαλαξία, περίπου 12,000 έτη φωτός μακριά, κοντά στον αστερισμό Aquila που μοιάζει με αετό. Εκεί, οι αστρονόμοι εντόπισαν ένα ξέσπασμα από ένα αστέρι που έγινε πάνω από 100 φορές φωτεινότερο μέσα σε μόλις 10 ημέρες, πριν εξαφανιστεί γρήγορα. Περιέργως, αυτή η λευκή-καυτή λάμψη ακολουθήθηκε από ένα πιο κρύο σήμα με μεγαλύτερη διάρκεια. Αυτός ο συνδυασμός, συμπέραναν οι επιστήμονες, θα μπορούσε να είχε παραχθεί μόνο από ένα γεγονός: ένα αστέρι που καταβροχθίζει έναν κοντινό πλανήτη. «Βλέπαμε το τελικό στάδιο της κατάποσης», λέει ο επικεφαλής συγγραφέας Kishalay De, μεταδιδακτορικός στο Ινστιτούτο Kavli του MIT για την Αστροφυσική και τη Διαστημική Έρευνα. Τι γίνεται με τον πλανήτη που χάθηκε; Οι επιστήμονες εκτιμούν ότι πιθανότατα ήταν ένας καυτός κόσμος στο μέγεθος του Δία που πλησίασε σπειροειδώς, στη συνέχεια τραβήχτηκε στην ατμόσφαιρα του ετοιμοθάνατου αστέρα και, τελικά, στον πυρήνα του. Μια παρόμοια μοίρα θα έχει και η Γη, αν και όχι για άλλα 5 δισεκατομμύρια χρόνια, όταν ο ήλιος αναμένεται να καεί και να κάψει τους εσωτερικούς πλανήτες του ηλιακού συστήματος. «Βλέπουμε το μέλλον της Γης», λέει ο De. «Αν κάποιος άλλος πολιτισμός μας παρατηρούσε από 10,000 έτη φωτός μακριά, ενώ ο ήλιος τύλιγε τη Γη, θα έβλεπαν τον ήλιο να λαμπρύνει ξαφνικά καθώς εκτοξεύει κάποιο υλικό και μετά να σχηματίσει σκόνη γύρω του, πριν επανέλθει σε αυτό που ήταν». Οι συν-συγγραφείς του MIT της μελέτης περιλαμβάνουν τους Deepto Chakrabarty, Anna-Christina Eilers, Erin Kara, Robert Simcoe, Richard Teague και Andrew Vanderburg, μαζί με συναδέλφους από το Caltech, το Κέντρο Αστροφυσικής του Χάρβαρντ και Σμιθσόνιαν και πολλά άλλα ιδρύματα.

[Ενσωματωμένο περιεχόμενο]

Η ομάδα ανακάλυψε το ξέσπασμα τον Μάιο του 2020. Αλλά χρειάστηκε άλλος ένας χρόνος για να συνθέσουν οι αστρονόμοι μια εξήγηση για το τι θα μπορούσε να είναι το ξέσπασμα. Το αρχικό σήμα εμφανίστηκε σε μια αναζήτηση δεδομένων που ελήφθησαν από το Zwicky Transient Facility (ZTF), το οποίο εκτελείται στο Παρατηρητήριο Palomar του Caltech στην Καλιφόρνια. Το ZTF είναι μια έρευνα που σαρώνει τον ουρανό για αστέρια που αλλάζουν γρήγορα σε φωτεινότητα, το μοτίβο των οποίων θα μπορούσε να είναι υπογραφές υπερκαινοφανών, εκρήξεις ακτίνων γάμμα και άλλα αστρικά φαινόμενα. Ο De έψαχνε μέσω των δεδομένων ZTF για σημάδια εκρήξεων σε αστρικά δυαδικά συστήματα - συστήματα στα οποία δύο αστέρια περιστρέφονται το ένα γύρω από το άλλο, με το ένα να τραβάει μάζα από το άλλο κάθε τόσο και να λαμπρύνει για λίγο ως αποτέλεσμα. «Μια νύχτα, παρατήρησα ένα αστέρι που έλαμπε κατά 100 στη διάρκεια μιας εβδομάδας, από το πουθενά», θυμάται ο De. «Δεν έμοιαζε με κανένα αστρικό ξέσπασμα που είχα δει στη ζωή μου». Ελπίζοντας να εντοπίσει την πηγή με περισσότερα δεδομένα, ο De κοίταξε τις παρατηρήσεις του ίδιου άστρου που έγιναν από το Παρατηρητήριο Keck στη Χαβάη. Τα τηλεσκόπια Keck λαμβάνουν φασματοσκοπικές μετρήσεις του αστρικού φωτός, τις οποίες οι επιστήμονες μπορούν να χρησιμοποιήσουν για να διακρίνουν τη χημική σύσταση ενός αστεριού. Αλλά αυτό που βρήκε ο Ντε τον μπέρδεψε περισσότερο. Ενώ τα περισσότερα δυαδικά εκπέμπουν αστρικό υλικό όπως υδρογόνο και ήλιο καθώς το ένα αστέρι διαβρώνει το άλλο, η νέα πηγή δεν εκπέμπει κανένα από τα δύο. Αντίθετα, αυτό που είδε ο De ήταν σημάδια «ιδιόμορφων μορίων» που μπορούν να υπάρχουν μόνο σε πολύ χαμηλές θερμοκρασίες. «Αυτά τα μόρια φαίνονται μόνο σε αστέρια που είναι πολύ κρύα», λέει ο De. «Και όταν ένα αστέρι λάμπει, συνήθως γίνεται πιο ζεστό. Έτσι, οι χαμηλές θερμοκρασίες και τα αστέρια που λάμπουν δεν πάνε μαζί».

“Μια ευτυχισμένη σύμπτωση”

Τότε ήταν σαφές ότι το σήμα δεν ήταν αστρικό δυαδικό. Ο Ντε αποφάσισε να περιμένει να προκύψουν περισσότερες απαντήσεις. Περίπου ένα χρόνο μετά την αρχική του ανακάλυψη, αυτός και οι συνάδελφοί του ανέλυσαν παρατηρήσεις του ίδιου αστεριού, αυτή τη φορά που τραβήχτηκαν με υπέρυθρη κάμερα στο Αστεροσκοπείο Palomar. Μέσα στην υπέρυθρη ζώνη, οι αστρονόμοι μπορούν να δουν σήματα ψυχρότερου υλικού, σε αντίθεση με τις λευκές-καυτές, οπτικές εκπομπές που προκύπτουν από δυαδικά και άλλα ακραία αστρικά συμβάντα. «Αυτά τα υπέρυθρα δεδομένα με έκαναν να πέσω από την καρέκλα μου», λέει ο De. «Η πηγή ήταν τρελά φωτεινή στο εγγύς υπέρυθρο». Φαινόταν ότι, μετά την αρχική του καυτή λάμψη, το αστέρι συνέχισε να εκτοξεύει ψυχρότερη ενέργεια τον επόμενο χρόνο. Αυτό το παγωμένο υλικό ήταν πιθανόν αέριο από το αστέρι που εκτοξεύτηκε στο διάστημα και συμπυκνώθηκε σε σκόνη, αρκετά κρύο ώστε να ανιχνευθεί σε υπέρυθρα μήκη κύματος. Αυτά τα δεδομένα υποδηλώνουν ότι το αστέρι θα μπορούσε να συγχωνεύεται με ένα άλλο αστέρι αντί να λαμπρύνει ως αποτέλεσμα μιας έκρηξης σουπερνόβα. Αλλά όταν η ομάδα ανέλυσε περαιτέρω τα δεδομένα και τα συνδύασε με μετρήσεις που έγιναν από το υπέρυθρο διαστημικό τηλεσκόπιο της NASA, NEOWISE, κατέληξαν σε μια πολύ πιο συναρπαστική συνειδητοποίηση. Από τα συγκεντρωμένα δεδομένα, υπολόγισαν τη συνολική ποσότητα ενέργειας που απελευθερώθηκε από το άστρο από την αρχική του έκρηξη και βρήκαν ότι ήταν εκπληκτικά μικρή — περίπου 1/1,000 του μεγέθους οποιασδήποτε αστρικής συγχώνευσης που παρατηρήθηκε στο παρελθόν. «Αυτό σημαίνει ότι οτιδήποτε συγχωνευθεί με το αστέρι πρέπει να είναι 1,000 φορές μικρότερο από οποιοδήποτε άλλο αστέρι έχουμε δει», λέει ο De. «Και είναι μια ευτυχής σύμπτωση ότι η μάζα του Δία είναι περίπου το 1/1,000 της μάζας του ήλιου. Τότε συνειδητοποιήσαμε: Αυτός ήταν ένας πλανήτης, που πέφτει στο αστέρι του». Με τα κομμάτια στη θέση τους, οι επιστήμονες μπόρεσαν τελικά να εξηγήσουν το αρχικό ξέσπασμα. Η φωτεινή, καυτή λάμψη ήταν πιθανότατα οι τελευταίες στιγμές ενός πλανήτη στο μέγεθος του Δία που τραβήχτηκε στην ατμόσφαιρα ενός αστεριού που πεθαίνει. Καθώς ο πλανήτης έπεσε στον πυρήνα του άστρου, τα εξωτερικά στρώματα του αστεριού εξαφανίστηκαν, καθιζάνοντας ως ψυχρή σκόνη τον επόμενο χρόνο. «Για δεκαετίες, μπορούσαμε να δούμε το πριν και το μετά», λέει ο De. «Πριν, όταν οι πλανήτες βρίσκονται ακόμη σε τροχιά πολύ κοντά στο άστρο τους, και μετά, όταν ένας πλανήτης έχει ήδη τυλιχθεί και το αστέρι είναι γιγάντιο. Αυτό που μας έλειπε ήταν να πιάσουμε το αστέρι στην πράξη, όπου υπάρχει ένας πλανήτης που βιώνει αυτή τη μοίρα σε πραγματικό χρόνο. Αυτό είναι που κάνει αυτή την ανακάλυψη πραγματικά συναρπαστική».

Σφραγίδα ώρας:

Περισσότερα από Νανοχόκ