לראשונה, אסטרונומים מבחינים בכוכב שבולע כוכב לכת

לראשונה, אסטרונומים מבחינים בכוכב שבולע כוכב לכת

חותמת זמן: 4 במאי 2023 11:48
צומת המקור: 2634892
04 במאי 2023 (חדשות Nanowerk) כאשר לכוכב נגמר הדלק, הוא יתנפח החוצה עד פי מיליון מגודלו המקורי, ויבלע כל חומר - וכוכבי לכת - בעקבותיו. מדענים צפו ברמזים לכוכבים ממש לפני, וזמן קצר לאחר מכן, פעולת צריכת כוכבי לכת שלמים, אבל הם מעולם לא תפסו אחד בשעת מעשה עד עכשיו. במחקר המופיע ב טבע ("חולף אינפרא אדום מכוכב שבולע כוכב לכת"), מדענים מ-MIT, אוניברסיטת הרווארד, קלטק ובמקומות אחרים מדווחים שהם צפו בכוכב בולע כוכב לכת, בפעם הראשונה. כוכב בפעולת בליעת כוכב הלכת שלו לראשונה, אסטרונומים תפסו כוכב בפעולת הבליעה של כוכב הלכת שלו, מפגש שיתרחש במערכת השמש שלנו בעוד 5 מיליארד שנים. עיבוד זה מראה את ענקית הגז נפגשת עם מותו כשהיא מתפתלת אל כוכב האם שלה. בסופו של דבר, כוכב הלכת צלל לתוך ליבת הכוכב, מה שגרם לכוכב להתרחב ולהאיר. הכוכב המזדקן המתואר כאן, הנקרא ZTF SLRN-2020, הוא בערך בן 10 מיליארד שנים. ZTF SLRN-2020 נמצא במרחק של 15,000 שנות אור בקבוצת הכוכבים אקילה. (תמונה: K. Miller/R. Hurt (Caltech/IPAC)) נראה שהמוות הפלנטרי התרחש בגלקסיה שלנו, במרחק של כ-12,000 שנות אור משם, ליד קבוצת הכוכבים דמוית הנשר אקילה. שם, אסטרונומים הבחינו בהתפרצות של כוכב שהפך לבהיר יותר מפי 100 במהלך 10 ימים בלבד, לפני שהתפוגג במהירות. באופן מוזר, הבזק הלבן-חם הזה מלווה באות קר יותר ועמיד יותר. השילוב הזה, הסיקו המדענים, יכול היה להיווצר רק על ידי אירוע אחד: כוכב הבולע כוכב לכת סמוך. "ראינו את השלב הסופי של הבליעה", אומר הסופר הראשי Kishalay De, פוסט דוקטורט במכון Kavli של MIT לאסטרופיזיקה וחקר החלל. מה עם הפלנטה שנספה? המדענים מעריכים שסביר להניח שזה היה עולם חם בגודל צדק שהתקרב, ואז נמשך לאטמוספירה של הכוכב הגוסס, ולבסוף, לליבה שלו. גורל דומה יחול על כדור הארץ, אם כי לא עוד 5 מיליארד שנים, כאשר השמש צפויה להישרף, ולשרוף את כוכבי הלכת הפנימיים של מערכת השמש. "אנחנו רואים את העתיד של כדור הארץ", אומר דה. "אם איזו ציוויליזציה אחרת הייתה צופה בנו ממרחק של 10,000 שנות אור בזמן שהשמש בולעת את כדור הארץ, הם היו רואים את השמש מתבהרת לפתע כשהיא פולטת חומר, ואז יוצרת אבק סביבה, לפני שהיא שוקעת בחזרה למה שהייתה." מחברי המחקר ב-MIT כוללים את Deepto Chakrabarty, Anna-Christina Eilers, Erin Kara, Robert Simcoe, Richard Teague, and Andrew Vanderburg, יחד עם עמיתים מ-Caltech, ממרכז הרווארד וסמית'סוניאן לאסטרופיזיקה וממוסדות רבים נוספים.

[תוכן מוטבע]

הצוות גילה את ההתפרצות במאי 2020. אבל נדרשה שנה נוספת עד שהאסטרונומים הצליחו לחבר הסבר למה יכולה להיות ההתפרצות. האות הראשוני הופיע בחיפוש אחר נתונים שנלקחו על ידי מתקן המעבר Zwicky (ZTF), שנוהל במצפה הכוכבים Palomar של Caltech בקליפורניה. ה-ZTF הוא סקר שסורק את השמים לאיתור כוכבים המשתנים במהירות בבהירות, שתבניתם יכולה להיות חתימות של סופרנובות, התפרצויות קרני גמא ותופעות כוכביות אחרות. דה חיפש בנתוני ZTF סימנים להתפרצויות בבינאריות של כוכבים - מערכות שבהן שני כוכבים מקיפים זה את זה, כאשר אחד מושך מסה מהשני מדי כמה זמן ומתבהר לזמן קצר כתוצאה מכך. "לילה אחד הבחנתי בכוכב שהתבהר בפקטור של 100 במהלך שבוע, משום מקום", משחזר דה. "זה לא דומה לאף התפרצות כוכבית שראיתי בחיי." בתקווה למצוא את המקור עם נתונים נוספים, דה הסתכל על תצפיות על אותו כוכב שצולם על ידי מצפה הכוכבים קק בהוואי. הטלסקופים של קק לוקחים מדידות ספקטרוסקופיות של אור כוכבים, שבהן מדענים יכולים להשתמש כדי להבחין בהרכב הכימי של כוכב. אבל מה שמצא דה הטריף אותו עוד יותר. בעוד שרוב הקבצים הבינאריים פולטים חומרי כוכבים כמו מימן והליום כאשר כוכב אחד שוחק את השני, המקור החדש לא פלט אף אחד מהם. במקום זאת, מה שראה דה היו סימנים של "מולקולות מוזרות" שיכולות להתקיים רק בטמפרטורות קרות מאוד. "המולקולות האלה נראות רק בכוכבים קרים מאוד", אומר דה. "וכאשר כוכב מתבהר, הוא בדרך כלל נעשה חם יותר. אז טמפרטורות נמוכות וכוכבים מתבהרים לא הולכים ביחד."

”צירוף מקרים משמח“

אז היה ברור שהאות אינו בינארי של כוכבים. דה החליט לחכות לתשובות נוספות שיצוצו. כשנה לאחר גילויו הראשוני, הוא ועמיתיו ניתחו תצפיות על אותו כוכב, שהפעם צולמו במצלמת אינפרא אדום במצפה הכוכבים בפאלומר. בתוך פס האינפרא אדום, אסטרונומים יכולים לראות אותות של חומר קר יותר, בניגוד לפליטות האופטיות הלבנות-לוהטות הנובעות מבינאריות ואירועי כוכבים קיצוניים אחרים. "הנתונים האינפרא אדום האלה גרמו לי ליפול מהכיסא שלי", אומר דה. "המקור היה בהיר בטירוף באינפרא אדום כמעט." נראה היה שאחרי הבזק החום הראשוני שלו, הכוכב המשיך להוציא אנרגיה קרה יותר במהלך השנה הבאה. החומר הקפוא הזה היה כנראה גז מהכוכב שנורה לחלל והתעבה לאבק, קר מספיק כדי להתגלות באורכי גל אינפרא אדום. נתונים אלה העלו שהכוכב יכול להתמזג עם כוכב אחר במקום להתבהר כתוצאה מפיצוץ סופרנובות. אבל כשהצוות ניתח עוד את הנתונים ושידוך אותם למדידות שנלקחו על ידי טלסקופ החלל האינפרא אדום של נאס"א, NEOWISE, הם הגיעו להבנה הרבה יותר מרגשת. מהנתונים שנאספו, הם העריכו את כמות האנרגיה הכוללת ששחרר הכוכב מאז התפרצותו הראשונית, ומצאו שהיא קטנה באופן מפתיע - בערך 1/1,000 מגודלו של כל מיזוג כוכבים שנצפה בעבר. "זה אומר שכל מה שהתמזג עם הכוכב צריך להיות קטן פי 1,000 מכל כוכב אחר שראינו", אומר דה. "וזה צירוף מקרים משמח שהמסה של צדק היא בערך 1/1,000 מסה של השמש. אז הבנו: זה היה כוכב לכת שהתנגש בכוכב שלו". עם החלקים במקום, המדענים הצליחו סוף סוף להסביר את ההתפרצות הראשונית. הבזק הבוהק והחם היה ככל הנראה הרגעים האחרונים של כוכב לכת בגודל צדק שנמשך לאטמוספירת הבלונים של כוכב גוסס. כאשר כוכב הלכת נפל לתוך ליבת הכוכב, השכבות החיצוניות של הכוכב התפוצצו והתייצבו כאבק קר במהלך השנה הבאה. "במשך עשרות שנים, הצלחנו לראות את לפני ואחרי", אומר דה. "לפני, כאשר כוכבי הלכת עדיין מקיפים קרוב מאוד לכוכב שלהם, ואחרי, כאשר כוכב לכת כבר נבלע, והכוכב הוא ענק. מה שהיה חסר לנו היה לתפוס את הכוכב בשעת מעשה, שם יש לך כוכב לכת שעובר את הגורל הזה בזמן אמת. זה מה שהופך את הגילוי הזה למרגש באמת".

בול זמן:

עוד מ ננוווק