Először a csillagászok észlelnek egy csillagot, amely elnyel egy bolygót

Először a csillagászok észlelnek egy csillagot, amely elnyel egy bolygót

Időbélyeg: 4. május 2023. 11:48
Forrás csomópont: 2634892
04. május 2023. (Nanowerk News) Ahogy egy csillag kifogy az üzemanyagból, eredeti méretének milliószorosára gomolyog fel, és minden anyagot – és bolygót – elnyel a nyomában. A tudósok csillagjegyeket figyeltek meg közvetlenül azelőtt és röviddel azután, hogy egész bolygókat emésztettek fel, de ez idáig egyetlenegyet sem fogtak tetten. ban megjelenő tanulmányban Természet ("Infravörös tranziens egy bolygót elnyelő csillagból"), az MIT, a Harvard Egyetem, a Caltech és másutt tudósok arról számoltak be, hogy először figyeltek meg egy csillagot, amely elnyel egy bolygót. egy csillag, amely elnyeli bolygóját A csillagászok most először kaptak el egy csillagot, amint elnyeli a bolygóját, és ez a találkozás 5 milliárd év múlva játszódik le saját Naprendszerünkben. Ez a leképezés azt mutatja, hogy a gázóriás meghalt, miközben spirálisan szülőcsillagjává vált. Végül a bolygó a csillag magjába zuhant, ami a csillag kitágulását és fényesedését váltotta ki. Az itt ábrázolt öregedő csillag, a ZTF SRRN-2020, nagyjából 10 milliárd éves. A ZTF SLRN-2020 15,000 12,000 fényévre fekszik az Aquila csillagképben. (Kép: K. Miller/R. Hurt (Caltech/IPAC)) Úgy tűnik, hogy a bolygó pusztulása saját galaxisunkban, mintegy 100 10 fényévre, a sasszerű Aquila csillagkép közelében történt. Ott a csillagászok egy csillag kitörését észlelték, amely mindössze 5 nap alatt több mint 10,000-szor fényesebbé vált, majd gyorsan elhalványult. Érdekes módon ezt a fehéren izzó villanást egy hidegebb, hosszabb ideig tartó jel követte. A tudósok arra a következtetésre jutottak, hogy ezt a kombinációt egyetlen esemény hozhatta létre: egy csillag, amely elnyel egy közeli bolygót. „A nyelés végstádiumát láttuk” – mondja Kishalay De, a vezető szerző, az MIT Kavli Asztrofizikai és Űrkutatási Intézetének posztdoktorija. Mi van azzal a bolygóval, amelyik elpusztult? A tudósok úgy becsülik, hogy valószínűleg egy forró, Jupiter méretű világról volt szó, amely spirálisan közeledett, majd behúzódott a haldokló csillag légkörébe, és végül a magjába. Hasonló sors vár majd a Földre is, bár nem még XNUMX milliárd évig, amikor a nap várhatóan kiég, és felgyújtja a Naprendszer belső bolygóit. „Látjuk a Föld jövőjét” – mondja De. "Ha egy másik civilizáció XNUMX XNUMX fényév távolságból figyelne minket, miközben a Nap elnyelte a Földet, akkor azt látnák, hogy a nap hirtelen felragyog, ahogy kilövell némi anyagot, majd port képez körülötte, mielőtt visszaállna arra, ami volt." A tanulmány MIT társszerzői közé tartozik Deepto Chakrabarty, Anna-Christina Eilers, Erin Kara, Robert Simcoe, Richard Teague és Andrew Vanderburg, valamint kollégái a Caltechtől, a Harvard and Smithsonian Center for Astrophysicstől és számos más intézménytől.

[Beágyazott tartalmat]

A csapat 2020 májusában fedezte fel a kitörést. De még egy évbe telt, amíg a csillagászok összeállították a magyarázatot arra, hogy mi lehet a kitörés. A kezdeti jel a Caltech kaliforniai Palomar Obszervatóriumában működő Zwicky Transient Facility (ZTF) által gyűjtött adatok keresése során jelent meg. A ZTF egy olyan felmérés, amely az égbolton pásztázza a gyorsan változó fényességű csillagokat, amelyek mintázata szupernóvák, gamma-kitörések és más csillagjelenségek jelei lehetnek. De a ZTF-adatokon keresztül kereste a csillag kettős rendszereinek kitörésének jeleit – olyan rendszerekben, amelyekben két csillag kering egymás körül, miközben az egyik olykor-olykor elvonja a tömeget a másiktól, és ennek eredményeként rövid időre kivilágosodik. „Egy éjszaka észrevettem egy csillagot, amely egy hét alatt a semmiből százszorosára fényesedett” – emlékszik vissza De. „Nem hasonlított egyetlen olyan csillagkitöréshez sem, amelyet életemben láttam.” Abban a reményben, hogy további adatokkal szegezheti le a forrást, De megvizsgálta a hawaii Keck Obszervatórium megfigyeléseit ugyanazon csillagról. A Keck teleszkópok spektroszkópiai méréseket végeznek a csillagok fényében, amelyek segítségével a tudósok meg tudják állapítani a csillagok kémiai összetételét. De amit De talált, az még jobban megzavarta. Míg a legtöbb bináris csillaganyagot, például hidrogént és héliumot bocsát ki, miközben egyik csillag erodálja a másikat, az új forrás egyiket sem. Ehelyett, amit De látott, „sajátos molekulák” jelei voltak, amelyek csak nagyon hideg hőmérsékleten létezhetnek. „Ezek a molekulák csak a nagyon hideg csillagokban láthatók” – mondja De. „És amikor egy csillag kivilágosodik, általában felforrósodik. Tehát az alacsony hőmérséklet és a világító csillagok nem járnak együtt."

“Boldog véletlen”

Ekkor világossá vált, hogy a jel nem csillag bináris. De úgy döntött, megvárja a további válaszokat. Körülbelül egy évvel kezdeti felfedezése után kollégáival elemezték ugyanannak a csillagnak a megfigyeléseit, ezúttal a Palomar Obszervatórium infravörös kamerájával. Az infravörös sávon belül a csillagászok hidegebb anyagok jeleit is láthatják, ellentétben a binárisokból és más szélsőséges csillageseményekből származó, fehéren izzó optikai sugárzással. „Az infravörös adatok miatt leestem a székről” – mondja De. "A forrás őrülten fényes volt a közeli infravörösben." Úgy tűnt, hogy a kezdeti hőhullám után a csillag a következő évben is hidegebb energiákat dobott ki. Ez a rideg anyag valószínűleg a csillagból származó gáz volt, amely kilőtt az űrbe, és porrá kondenzált, elég hideg ahhoz, hogy infravörös hullámhosszon is észlelhető legyen. Ezek az adatok azt sugallták, hogy a csillag összeolvadhat egy másik csillaggal, nem pedig egy szupernóva-robbanás következtében felragyogna. Ám amikor a csapat tovább elemezte az adatokat, és párosította azokat a NASA infravörös űrteleszkópja, a NEOWISE méréseivel, sokkal izgalmasabb felismerésre jutottak. Az összegyűjtött adatok alapján megbecsülték a csillag által a kezdeti kitörése óta felszabaduló teljes energiamennyiséget, és azt találták, hogy ez meglepően kicsi - körülbelül 1/1,000-e a múltban megfigyelt csillagösszeolvadások nagyságának. „Ez azt jelenti, hogy bármi, ami egybeolvadt a csillaggal, 1,000-szer kisebb kell legyen, mint bármely más csillag, amit láttunk” – mondja De. „És szerencsés egybeesés, hogy a Jupiter tömege körülbelül 1/1,000-e a Nap tömegének. Ekkor jöttünk rá: ez egy bolygó volt, és beleütközött a csillagába. Miután a darabok a helyükön voltak, a tudósok végre meg tudták magyarázni a kezdeti kitörést. A fényes, forró villanás valószínűleg az utolsó pillanatai volt annak, amikor egy Jupiter méretű bolygó egy haldokló csillag léggömbbe húzódik. Ahogy a bolygó beleesett a csillag magjába, a csillag külső rétegei szétrobbantak, és a következő évben hideg porként ülepedtek ki. "Évtizedek óta láthattuk az előtte és utána" - mondja De. „Előtte, amikor a bolygók még nagyon közel keringenek a csillagukhoz, és utána, amikor egy bolygót már elnyeltek, és a csillag óriás. Ami hiányzott, az az, hogy elkapjuk a csillagot, ahol egy bolygó valós időben megy keresztül erre a sorsra. Ez az, ami igazán izgalmassá teszi ezt a felfedezést.”

Időbélyeg:

Még több Nanowerk