Esmalt märkavad astronoomid planeeti neelavat tähte

Esmalt märkavad astronoomid planeeti neelavat tähte

Ajatempel: 4. mai 2023 kell 11:48
Allikasõlm: 2634892
04. mai 2023 (Nanowerki uudised) Kui tähe kütus saab otsa, paiskub ta algsest suurusest miljon korda suuremaks, haarates endasse kõik tema kiiluvees olevad ained – ja planeedid. Teadlased on täheldanud vihjeid tähtede kohta vahetult enne ja vahetult pärast tervete planeetide neelamist, kuid siiani pole nad seda kunagi tabanud. aastal ilmuvas uurimuses loodus ("Infrapunatransient planeedi neelavast tähest"), teatasid MIT-i, Harvardi ülikooli, Caltechi ja mujalt pärit teadlased, et nad on esimest korda täheldanud planeeti neelavat tähte. täht, mis neelab oma planeeti Esimest korda on astronoomid tabanud tähe enda planeedi neelamisel – kohtumine, mis leiab aset meie enda päikesesüsteemis 5 miljardi aasta pärast. See renderdus näitab, et gaasihiiglane kohtub oma surmaga, kui see spiraalselt oma ematäheks läks. Lõpuks sukeldus planeet tähe tuuma, mis pani tähe laienema ja heledamaks. Siin kujutatud vananev täht nimega ZTF SLRN-2020 on ligikaudu 10 miljardit aastat vana. ZTF SLRN-2020 asub 15,000 12,000 valgusaasta kaugusel Aquila tähtkujus. (Pilt: K. Miller/R. Hurt (Caltech/IPAC)) Planeedi hukkumine näib aset leidvat meie oma galaktikas, umbes 100 10 valgusaasta kaugusel, kotkalaadse Aquila tähtkuju lähedal. Seal märkasid astronoomid tähe puhangut, mis muutus vaid 5 päevaga enam kui 10,000 korda heledamaks, enne kui kiiresti kustus. Kummalisel kombel järgnes sellele valgeks kuumale välgule külmem, kauem kestev signaal. Teadlased järeldasid, et selle kombinatsiooni võis tekitada ainult üks sündmus: täht, mis neelas lähedalasuvat planeeti. "Me nägime allaneelamise lõppfaasi," ütleb juhtiv autor Kishalay De, MIT-i Kavli astrofüüsika ja kosmoseuuringute instituudi järeldoktor. Mis saab planeedist, mis hukkus? Teadlaste hinnangul oli see tõenäoliselt kuum, Jupiteri-suurune maailm, mis spiraalselt lähenes, seejärel tõmmati sureva tähe atmosfääri ja lõpuks selle tuuma. Sarnane saatus tabab Maad, ehkki mitte veel XNUMX miljardi aasta pärast, kui oodatakse, et päike põleb läbi ja põletab ära Päikesesüsteemi siseplaneedid. "Me näeme Maa tulevikku, " ütleb De. "Kui mõni teine ​​tsivilisatsioon jälgiks meid XNUMX XNUMX valgusaasta kauguselt ajal, mil päike neelas Maad, näeksid nad, et päike paiskab välja materjali järsult heledamaks, seejärel moodustub selle ümber tolm, enne kui taastub, mis ta oli." Uuringu MIT-i kaasautorite hulka kuuluvad Deepto Chakrabarty, Anna-Christina Eilers, Erin Kara, Robert Simcoe, Richard Teague ja Andrew Vanderburg koos kolleegidega Caltechist, Harvardi ja Smithsoniani astrofüüsikakeskusest ning mitmest teisest institutsioonist.

[Varjatud sisu]

Meeskond avastas puhangu 2020. aasta mais. Kuid astronoomidel kulus veel aasta, et koostada selgitus selle kohta, mis haiguspuhang olla võiks. Esialgne signaal ilmnes Californias Caltechi Palomari observatooriumis töötava Zwicky Transient Facility (ZTF) andmete otsimisel. ZTF on uuring, mis otsib taevast kiiresti heleduses muutuvaid tähti, mille muster võib olla supernoovade, gammakiirguse pursete ja muude tähenähtuste tunnused. De otsis ZTF-i andmeid, et leida märke pursketest tähtede kahendsüsteemis – süsteemides, milles kaks tähte tiirlevad üksteise ümber, kusjuures üks tõmbab iga kord massi teisest eemale ja muutub selle tulemusena korraks heledamaks. "Ühel ööl märkasin tähte, mis nädala jooksul eikusagilt heledamaks 100 korda heledamaks läinud," meenutab De. "See ei sarnane ühelegi tähepuhangule, mida ma oma elus näinud olin." Lootes leida allikale rohkem andmeid, uuris De Hawaiil asuva Kecki observatooriumi tehtud vaatlusi sama tähe kohta. Kecki teleskoobid võtavad tähevalguse spektroskoopilisi mõõtmisi, mida teadlased saavad kasutada tähe keemilise koostise tuvastamiseks. Kuid see, mida De leidis, ajas teda veelgi segadusse. Kui enamik kahendfaile eraldab tähematerjale, nagu vesinik ja heelium, kui üks täht teist erodeerib, ei andnud uus allikas välja kumbagi. Selle asemel, mida De nägi, olid märgid "omapärastest molekulidest", mis võivad eksisteerida ainult väga külmadel temperatuuridel. "Neid molekule võib näha ainult tähtedes, mis on väga külmad, " ütleb De. "Ja kui täht heledamaks läheb, läheb see tavaliselt kuumaks. Nii et madalad temperatuurid ja helendavad tähed ei käi kokku.

“Õnnelik kokkusattumus”

Siis oli selge, et signaal ei olnud tähe kahendkoodist. De otsustas oodata rohkemate vastuste ilmumist. Umbes aasta pärast esialgset avastamist analüüsis ta koos kolleegidega sama tähe vaatlusi, mis seekord tehti Palomari observatooriumi infrapunakaameraga. Infrapunariba sees näevad astronoomid külmema materjali signaale, erinevalt kahendarvudest ja muudest ekstreemsetest tähesündmustest tekkivatest valgekuumetest optilistest emissioonidest. "Need infrapunaandmed panid mind toolilt maha kukkuma, " ütleb De. "Allikas oli infrapunases valguses meeletult hele." Paistis, et pärast esialgset kuumahoogu viskab staar järgmisel aastal välja külmema energia. See külm materjal oli tõenäoliselt tähe gaas, mis tulistas kosmosesse ja kondenseerus tolmuks, piisavalt külm, et seda infrapuna lainepikkustel tuvastada. Need andmed viitasid sellele, et täht võib supernoova plahvatuse tagajärjel hoopis teise tähega ühineda, mitte heledamaks muutuda. Kuid kui meeskond analüüsis andmeid täiendavalt ja sidus need NASA infrapuna-kosmoseteleskoobi NEOWISE mõõtmistega, jõudsid nad palju põnevama arusaamani. Koostatud andmete põhjal hindasid nad tähe poolt pärast selle esialgset puhangut vabanenud energia koguhulka ja leidsid, et see on üllatavalt väike - umbes 1/1,000 minevikus täheldatud tähtede ühinemise suurusest. "See tähendab, et kõik, mis tähega ühineb, peab olema 1,000 korda väiksem kui ükski teine ​​täht, mida oleme näinud," ütleb De. "Ja see on õnnelik juhus, et Jupiteri mass on umbes 1/1,000 päikese massist. Siis mõistsime: see oli planeet, mis põrkas vastu oma tähte. Kui tükid olid paigas, suutsid teadlased lõpuks esialgset puhangut selgitada. Ere kuum sähvatus oli tõenäoliselt viimased hetked, mil Jupiteri-suurune planeet tõmbas sureva tähe õhupallide atmosfääri. Kui planeet langes tähe tuuma, paiskusid tähe väliskihid minema, settides järgmise aasta jooksul külma tolmuna. "Aastakümneid oleme näinud enne ja pärast," ütleb De. "Enne, kui planeedid tiirlevad veel oma tähe lähedal, ja pärast seda, kui planeet on juba neelatud ja täht on hiiglane. Meil jäi puudu tähe tabamisest, kus teie planeet elab reaalajas seda saatust. See teebki selle avastuse tõeliselt põnevaks.”

Ajatempel:

Veel alates Nanowerk