Lần đầu tiên, các nhà thiên văn học phát hiện một ngôi sao đang nuốt chửng một hành tinh

Lần đầu tiên, các nhà thiên văn học phát hiện một ngôi sao đang nuốt chửng một hành tinh

Dấu thời gian: 4:2023 sáng ngày 11 tháng 48 năm XNUMX
Nút nguồn: 2634892
04 Tháng năm 2023 (Tin tức Nanowerk) Khi một ngôi sao hết nhiên liệu, nó sẽ phồng lên gấp hàng triệu lần kích thước ban đầu của nó, nhấn chìm bất kỳ vật chất nào — và các hành tinh — trên đường đi của nó. Các nhà khoa học đã quan sát thấy dấu hiệu của các ngôi sao ngay trước và ngay sau đó, hành động nuốt chửng toàn bộ các hành tinh, nhưng họ chưa bao giờ phát hiện ra hành động nào cho đến nay. Trong một nghiên cứu xuất hiện trong Thiên nhiên (“Một tia hồng ngoại thoáng qua từ một ngôi sao đang nhấn chìm một hành tinh”), các nhà khoa học tại MIT, Đại học Harvard, Caltech và những nơi khác báo cáo rằng lần đầu tiên họ đã quan sát thấy một ngôi sao nuốt chửng một hành tinh. một ngôi sao trong hành động nhấn chìm hành tinh của nó Lần đầu tiên, các nhà thiên văn học đã bắt được một ngôi sao đang nhấn chìm hành tinh của nó, một cuộc chạm trán sẽ diễn ra trong hệ mặt trời của chúng ta sau 5 tỷ năm nữa. Kết xuất này cho thấy hành tinh khí khổng lồ sắp chết khi nó xoắn ốc vào ngôi sao mẹ của nó. Cuối cùng, hành tinh này đã lao vào lõi của ngôi sao, khiến ngôi sao giãn nở và sáng lên. Ngôi sao già được mô tả ở đây, được gọi là ZTF SLRN-2020, khoảng 10 tỷ năm tuổi. ZTF SLRN-2020 nằm cách chúng ta 15,000 năm ánh sáng trong chòm sao Aquila. (Hình ảnh: K. Miller/R. Hurt (Caltech/IPAC)) Sự sụp đổ của hành tinh dường như đã diễn ra trong thiên hà của chúng ta, cách chúng ta khoảng 12,000 năm ánh sáng, gần chòm sao Aquila giống đại bàng. Ở đó, các nhà thiên văn học đã phát hiện ra một vụ nổ từ một ngôi sao trở nên sáng hơn 100 lần chỉ trong 10 ngày, trước khi nhanh chóng biến mất. Thật kỳ lạ, theo sau tia sáng nóng trắng này là một tín hiệu lạnh hơn, lâu hơn. Các nhà khoa học suy luận rằng sự kết hợp này chỉ có thể được tạo ra bởi một sự kiện: một ngôi sao nhấn chìm một hành tinh gần đó. Tác giả chính Kishalay De, một nghiên cứu sinh sau tiến sĩ tại Viện Nghiên cứu Vật lý Thiên văn và Vũ trụ Kavli của MIT cho biết: “Chúng tôi đang chứng kiến ​​giai đoạn cuối của quá trình nuốt chửng. Còn hành tinh đã chết thì sao? Các nhà khoa học ước tính rằng đó có thể là một thế giới nóng, có kích thước bằng sao Mộc, quay theo hình xoắn ốc, sau đó bị kéo vào bầu khí quyển của ngôi sao đang chết dần và cuối cùng là vào lõi của nó. Một số phận tương tự sẽ xảy ra với Trái đất, mặc dù không phải trong 5 tỷ năm nữa, khi mặt trời dự kiến ​​​​sẽ cháy hết và đốt cháy các hành tinh bên trong hệ mặt trời. De nói: “Chúng tôi đang nhìn thấy tương lai của Trái đất. “Nếu một số nền văn minh khác đang quan sát chúng ta từ cách xa 10,000 năm ánh sáng trong khi mặt trời đang nhấn chìm Trái đất, họ sẽ thấy mặt trời đột nhiên sáng lên khi nó phóng ra một số vật chất, sau đó tạo thành bụi xung quanh nó, trước khi trở lại như ban đầu.” Các đồng tác giả MIT của nghiên cứu bao gồm Deepto Chakrabarty, Anna-Christina Eilers, Erin Kara, Robert Simcoe, Richard Teague và Andrew Vanderburg, cùng với các đồng nghiệp từ Caltech, Trung tâm Vật lý thiên văn Harvard và Smithsonian, và nhiều tổ chức khác.

[Nhúng nội dung]

Nhóm nghiên cứu đã phát hiện ra vụ nổ vào tháng 2020 năm 100. Nhưng phải mất một năm nữa, các nhà thiên văn học mới có thể đưa ra lời giải thích cho vụ nổ có thể là gì. Tín hiệu ban đầu xuất hiện trong quá trình tìm kiếm dữ liệu được thực hiện bởi Cơ sở thoáng qua Zwicky (ZTF), chạy tại Đài quan sát Palomar của Caltech ở California. ZTF là một cuộc khảo sát quét bầu trời để tìm những ngôi sao thay đổi độ sáng nhanh chóng, kiểu của chúng có thể là dấu hiệu của siêu tân tinh, vụ nổ tia gamma và các hiện tượng sao khác. De đang xem qua dữ liệu ZTF để tìm các dấu hiệu phun trào trong các hệ nhị phân sao - hệ thống trong đó hai ngôi sao quay quanh nhau, với một ngôi sao kéo khối lượng từ ngôi sao kia thường xuyên và kết quả là sáng lên trong thời gian ngắn. De nhớ lại: “Một đêm nọ, tôi nhận thấy một ngôi sao đột nhiên sáng lên gấp XNUMX lần trong suốt một tuần. “Nó không giống bất kỳ sự bùng nổ xuất sắc nào mà tôi từng thấy trong đời.” Với hy vọng tìm ra nguồn gốc với nhiều dữ liệu hơn, De đã xem xét các quan sát về cùng một ngôi sao do Đài quan sát Keck ở Hawaii thực hiện. Kính viễn vọng Keck thực hiện các phép đo quang phổ của ánh sáng sao, mà các nhà khoa học có thể sử dụng để phân biệt thành phần hóa học của một ngôi sao. Nhưng những gì De tìm thấy càng làm anh bối rối. Trong khi hầu hết các sao nhị phân phát ra vật chất sao như hydro và heli khi một ngôi sao ăn mòn ngôi sao kia, thì nguồn mới cũng không phát ra. Thay vào đó, những gì De nhìn thấy là dấu hiệu của “các phân tử đặc biệt” chỉ có thể tồn tại ở nhiệt độ rất lạnh. De nói: “Những phân tử này chỉ được nhìn thấy ở những ngôi sao rất lạnh. “Và khi một ngôi sao sáng lên, nó thường trở nên nóng hơn. Vì vậy, nhiệt độ thấp và các ngôi sao sáng không đi cùng nhau.”

“Một sự trùng hợp hạnh phúc”

Sau đó, rõ ràng là tín hiệu không phải là nhị phân sao. De quyết định chờ thêm câu trả lời xuất hiện. Khoảng một năm sau khám phá ban đầu, ông và các đồng nghiệp đã phân tích các quan sát về cùng một ngôi sao, lần này được chụp bằng camera hồng ngoại tại Đài quan sát Palomar. Trong dải hồng ngoại, các nhà thiên văn học có thể nhìn thấy tín hiệu của vật liệu lạnh hơn, trái ngược với sự phát xạ quang học, nóng trắng phát sinh từ các nhị phân và các sự kiện sao cực đoan khác. De nói: “Dữ liệu hồng ngoại đó khiến tôi ngã khỏi ghế. “Nguồn phát ra cực kỳ sáng ở vùng cận hồng ngoại.” Dường như, sau cơn bốc hỏa ban đầu, ngôi sao tiếp tục phát ra năng lượng lạnh hơn trong năm tới. Vật chất lạnh giá đó có khả năng là khí từ ngôi sao bắn vào không gian và ngưng tụ thành bụi, đủ lạnh để có thể phát hiện ở bước sóng hồng ngoại. Dữ liệu này gợi ý rằng ngôi sao có thể đang hợp nhất với một ngôi sao khác thay vì sáng lên do vụ nổ siêu tân tinh. Nhưng khi nhóm phân tích sâu hơn dữ liệu và ghép nối dữ liệu với các phép đo được thực hiện bởi kính viễn vọng không gian hồng ngoại NEOWISE của NASA, họ đã nhận ra một nhận thức thú vị hơn nhiều. Từ dữ liệu được tổng hợp, họ ước tính tổng lượng năng lượng do ngôi sao giải phóng kể từ lần bùng nổ ban đầu của nó và nhận thấy nó nhỏ một cách đáng ngạc nhiên — khoảng 1/1,000 cường độ của bất kỳ sự hợp nhất sao nào được quan sát thấy trong quá khứ. “Điều đó có nghĩa là bất cứ thứ gì hợp nhất với ngôi sao phải nhỏ hơn 1,000 lần so với bất kỳ ngôi sao nào khác mà chúng tôi từng thấy,” De nói. “Và thật là một sự trùng hợp thú vị khi khối lượng của Sao Mộc bằng khoảng 1/1,000 khối lượng của mặt trời. Đó là lúc chúng tôi nhận ra: Đây là một hành tinh, đâm vào ngôi sao của nó.” Với các mảnh tại chỗ, các nhà khoa học cuối cùng đã có thể giải thích sự bùng nổ ban đầu. Tia chớp sáng, nóng có thể là những khoảnh khắc cuối cùng của một hành tinh có kích thước bằng Sao Mộc bị kéo vào bầu khí quyển căng phồng của một ngôi sao sắp chết. Khi hành tinh rơi vào lõi của ngôi sao, các lớp bên ngoài của ngôi sao bị thổi bay, lắng xuống dưới dạng bụi lạnh trong năm tới. De nói: “Trong nhiều thập kỷ, chúng tôi đã có thể nhìn thấy trước và sau. “Trước đây, khi các hành tinh vẫn quay quanh rất gần ngôi sao của chúng và sau đó, khi một hành tinh đã bị nhấn chìm và ngôi sao đó rất lớn. Những gì chúng tôi đã bỏ lỡ là bắt được ngôi sao trong hành động, nơi bạn có một hành tinh đang trải qua số phận này trong thời gian thực. Đó là những gì làm cho khám phá này thực sự thú vị.”

Dấu thời gian:

Thêm từ công trình nano