Впервые астрономы заметили звезду, поглотившую планету

04 мая 2023 г. (Новости Наноуэрк) Когда у звезды заканчивается топливо, она раздувается в миллион раз по сравнению с первоначальным размером, поглощая любую материю — и планеты — на своем пути. Ученые наблюдали намеки на звезды непосредственно перед и вскоре после акта поглощения целых планет, но до сих пор они никогда не замечали ни одного в этом процессе. В исследовании, появившемся в природа («Инфракрасный переход от звезды, поглощающей планету»), ученые из Массачусетского технологического института, Гарвардского университета, Калифорнийского технологического института и других источников сообщают, что они впервые наблюдали, как звезда поглощает планету. Впервые астрономы поймали звезду в процессе поглощения своей планеты, столкновение, которое произойдет в нашей Солнечной системе через 5 миллиардов лет. На этом рендеринге показано, как газовый гигант встречает свою гибель, вращаясь по спирали в свою родительскую звезду. В конечном итоге планета погрузилась в ядро ​​звезды, что привело к тому, что звезда расширилась и стала ярче. Изображенной здесь стареющей звезде под названием ZTF SLRN-2020 примерно 10 миллиардов лет. ZTF SLRN-2020 находится на расстоянии 15,000 12,000 световых лет в созвездии Орла. (Изображение: К. Миллер/Р. Хёрт (Калифорнийский технологический институт/IPAC)) Судя по всему, планетарная гибель произошла в нашей собственной галактике, примерно в 100 10 световых лет от нас, недалеко от похожего на орла созвездия Орла. Там астрономы заметили вспышку звезды, которая стала более чем в 5 раз ярче всего за 10,000 дней, прежде чем быстро исчезнуть. Любопытно, что за этой яркой вспышкой последовал более холодный и продолжительный сигнал. Ученые пришли к выводу, что эта комбинация могла быть вызвана только одним событием: звездой, поглощающей соседнюю планету. «Мы наблюдали конечную стадию глотания», — говорит ведущий автор Кишалай Де, постдоктор Института астрофизики и космических исследований им. Кавли при Массачусетском технологическом институте. Что с погибшей планетой? По оценкам ученых, это, вероятно, был горячий мир размером с Юпитер, который приближался по спирали, затем втягивался в атмосферу умирающей звезды и, наконец, в ее ядро. Та же участь постигнет и Землю, но не раньше, чем через XNUMX миллиардов лет, когда Солнце, как ожидается, выгорит и сожжет внутренние планеты Солнечной системы. «Мы видим будущее Земли, — говорит Де. «Если бы какая-то другая цивилизация наблюдала за нами с расстояния в XNUMX XNUMX световых лет, пока солнце поглощало Землю, они бы увидели, как солнце внезапно становится ярче, когда оно выбрасывает какой-то материал, а затем образует вокруг себя пыль, прежде чем вернуться к тому, чем оно было». Соавторами исследования в Массачусетском технологическом институте являются Дипто Чакрабарти, Анна-Кристина Эйлерс, Эрин Кара, Роберт Симко, Ричард Тиг и Эндрю Вандербург, а также коллеги из Калифорнийского технологического института, Гарвардского и Смитсоновского центра астрофизики и многих других учреждений.

[Встраиваемое содержимое]

Команда обнаружила вспышку в мае 2020 года. Но астрономам потребовался еще год, чтобы собрать воедино объяснение того, чем могла быть вспышка. Первоначальный сигнал появился при поиске данных, полученных Zwicky Transient Facility (ZTF), работающим в Паломарской обсерватории Калифорнийского технологического института в Калифорнии. ZTF — это обзор, который сканирует небо на наличие звезд, которые быстро меняют яркость, характер которых может быть сигнатурой сверхновых, гамма-всплесков и других звездных явлений. Де просматривал данные ZTF в поисках признаков вспышек в звездных двойных системах — системах, в которых две звезды вращаются вокруг друг друга, причем одна время от времени оттягивает массу от другой и в результате ненадолго становится ярче. «Однажды ночью я заметил звезду, которая за неделю стала ярче в 100 раз, — вспоминает Де. «Это было не похоже ни на одну звездную вспышку, которую я видел в своей жизни». Надеясь определить источник с помощью дополнительных данных, Де обратился к наблюдениям той же звезды, сделанным обсерваторией Кека на Гавайях. Телескопы Кека проводят спектроскопические измерения звездного света, которые ученые могут использовать для определения химического состава звезды. Но то, что обнаружил Де, еще больше сбило его с толку. В то время как большинство двойных систем выделяют звездный материал, такой как водород и гелий, когда одна звезда разрушает другую, новый источник не выделяет ни того, ни другого. Вместо этого Де увидел признаки «особых молекул», которые могут существовать только при очень низких температурах. «Эти молекулы видны только в очень холодных звездах», — говорит Де. «А когда звезда становится ярче, она обычно становится горячее. Таким образом, низкие температуры и яркость звезд несовместимы».

“Счастливое совпадение”

Тогда стало ясно, что сигнал не от звездной двойной системы. Де решил подождать, пока не появится больше ответов. Примерно через год после его первоначального открытия он и его коллеги проанализировали наблюдения той же звезды, на этот раз сделанные с помощью инфракрасной камеры в Паломарской обсерватории. В инфракрасном диапазоне астрономы могут видеть сигналы более холодного материала, в отличие от раскаленных добела оптических излучений, возникающих в результате двойных звезд и других экстремальных звездных явлений. «Эти инфракрасные данные заставили меня упасть со стула, — говорит Де. «Источник был безумно ярким в ближнем инфракрасном диапазоне». Казалось, что после первоначальной горячей вспышки звезда продолжала излучать более холодную энергию в течение следующего года. Этот холодный материал, вероятно, был газом звезды, которая вылетела в космос и сконденсировалась в пыль, достаточно холодную, чтобы ее можно было обнаружить в инфракрасном диапазоне. Эти данные предполагали, что звезда могла сливаться с другой звездой, а не становиться ярче в результате взрыва сверхновой. Но когда команда дополнительно проанализировала данные и соединила их с измерениями, сделанными инфракрасным космическим телескопом НАСА NEOWISE, они пришли к гораздо более захватывающему выводу. На основе собранных данных они оценили общее количество энергии, высвобожденной звездой с момента ее первоначального взрыва, и обнаружили, что оно на удивление мало — около 1/1,000 величины любого звездного слияния, наблюдавшегося в прошлом. «Это означает, что то, что слилось со звездой, должно быть в 1,000 раз меньше, чем любая другая звезда, которую мы видели», — говорит Де. «И это счастливое совпадение, что масса Юпитера составляет около 1/1,000 массы Солнца. Именно тогда мы поняли: это была планета, врезавшаяся в свою звезду». Когда все детали были на месте, ученые наконец смогли объяснить первоначальный взрыв. Яркая, горячая вспышка, вероятно, была последним моментом, когда планета размером с Юпитер втягивалась в раздувающуюся атмосферу умирающей звезды. Когда планета попала в ядро ​​звезды, внешние слои звезды взорвались, оседая в виде холодной пыли в течение следующего года. «В течение десятилетий мы могли видеть до и после», — говорит Де. «Раньше, когда планеты еще вращаются очень близко к своей звезде, и после, когда планета уже поглощена, а звезда гигантская. Чего нам не хватало, так это поймать звезду в действии, где у вас есть планета, переживающая эту судьбу в режиме реального времени. Вот что делает это открытие действительно захватывающим».

• SEO-контент и PR-распределение. Получите усиление сегодня.
• ПлатонАйСтрим. Анализ данных Web3. Расширение знаний. Доступ здесь.
• Чеканка будущего с Эдриенн Эшли. Доступ здесь.
• Покупайте и продавайте акции компаний PREIPO® с помощью PREIPO®. Доступ здесь.
• Источник: https://www.nanowerk.com/news2/space/newsid=62946.php