Астрономите може би за първи път са станали свидетели на подобна на Слънцето звезда, която поглъща планета, установява ново проучване. Откритието хвърля светлина върху съдбата, която ще сполети Земята след около четири милиарда години, когато нашето умиращо Слънце ще набъбне и ще погълне нашия свят.
Анализирайки безброй звезди по време на различни етапи от тяхната еволюция, астрономите са открили, че когато нашето Слънце и звездите като него наближат края на живота си, те започват да изчерпват основния си източник на гориво - водорода близо до своите ядра. Това води до свиване на сърцевината им и разширяване и охлаждане на външните им обвивки. По време на тази фаза на "червен гигант" тези звезди могат да увеличат от 100 до 1000 пъти първоначалния си диаметър, поглъщайки близко орбитиращи планети.
"Знаем, че това трябва да се случи с всички планети, които обикалят на разстояния, по-малки от тези на Земята, но се смяташе за изключително предизвикателство да се предоставят експериментални доказателства за това", казва за Space.com водещият автор на изследването Кишалай Де, астрофизик от Масачузетския технологичен институт.
В продължение на десетилетия учените откриват доказателства за звезди точно преди и малко след поглъщането на планетите. Изследователите обаче никога не са хващали звезда в крачка досега, обясни Де.
"Честно казано, една от най-големите изненади за мен беше, че го открихме", каза Де, цитиран от Space. "Планетарното поглъщане е фундаментално предсказание в нашето разбиране за звездите и планетите, но честотата им е много несигурна. Намирането на потенциално рядко събитие за първи път винаги е вълнуващо."
Де и колегите му правят своя пробив, след като изследвали изблик на радиация, наречен ZTF SLRN-2020, който се случи през 2020 г. в диска на Млечния път на около 12 000 светлинни години, близо до съзвездието Орла. По време на събитието една звезда блесва с коефициент 100 в продължение на една седмица.
"Работата започна още през 2020 г., когато всъщност не търсех такъв тип събитие", каза Де. "Търсех много по-често срещан тип изблици, наречени нова". Новите са звездни експлозии, които могат да се случат, когато червен гигант излее гориво върху придружаваща звезда бяло джудже.
Първоначалното откритие е направено чрез анализиране на данни, събрани от Zwicky Transient Facility, управляван в обсерваторията Паломар на Калифорнийския технологичен институт. Zwicky Transient Facility сканира небето за звезди, които бързо променят яркостта си, което може да бъде събитие като нова.
За да научи повече за ZTF SLRN-2020, Де анализира спектъра на светлината от яркия изблик. "Тогава бях изненадан да видя, че за разлика от нова, която има горещ газ около себе си, този източник е заобиколен предимно от хладен газ", казва той.
Хладният газ от такива изблици често е резултат от сливане на звезди, обяснява Де, но в данни от същата звезда, събрани от обсерваторията Кек в Хавай, той открива молекули, които могат да съществуват само при много ниски температури.
Студеният газ може да кондензира, като образува прах с течение на времето. Около година след първоначалното откритие Де и колегите му анализирали данни от същата звезда, този път събрани с помощта на инфрачервена камера в обсерваторията Паломар. Инфрачервените данни могат да дадат сигнали за по-студен материал, за разлика от ярките видими светлинни сигнали, които често идват от избухнала нова и други мощни събития.
Учените открили, че краткият изблик на видима светлина от звездата е придружен от изключително ярки светлинни сигнали в близката инфрачервена област, които бавно изчезват в продължение на шест месеца. Това потвърдило подозрението на Де, "че този източник наистина е образувал много прах".
Последното парче от пъзела дошло, когато изследователите изследвали данните, събрани от инфрачервения космически телескоп на НАСА NEOWISE. Те сочели, че общото количество енергия, освободено от звездата след първоначалното й избухване, е изненадващо малко - около една хилядна от величината на всяко звездно сливане, наблюдавано в миналото.
"Това означава, че каквото и да се е сляло със звездата, трябва да е 1000 пъти по-малко от всяка друга звезда, която сме наблюдавали", казва Де в изявление. "И е щастливо съвпадение, че масата на Юпитер е около една хилядна от масата на Слънцето. Тогава разбрахме - това е планета, която се блъска в своята звезда."
Въз основа на естеството на изригването астрономите изчислили, че събитието е освободило водород, равен на около 33 пъти масата на Земята, както и около 0,33 земни маси прах. От това те предполагат, че звездата е била около 0,8 до 1,5 пъти по-голяма от масата на нашето Слънце, а погълнатата планета е била около 1 до 10 пъти по-голяма от масата на Юпитер.
Очаква се Земята да има подобна съдба, когато Слънцето стане червен гигант след около 5 милиарда години.
"Ако седях на планета на 10 000 светлинни години от нас, щях да видя подобна светкавица от Слънчевата система – малко по-слаба в сравнение с тази, защото Земята е много по-малко масивна от планета като Юпитер, каквато е вярваме, че е участвала в това събитие", казва Де.
Това откритие повдига много въпроси. "Планетата оцеля ли след падането или се унищожи в звездния материал по време на падането? Планетата влезе ли в контакт със звездната повърхност поради естественото разширяване на звездата или нещо я подтикна толкова леко да се приближи до звездата? Всички тези въпроси ще станат ясни, когато получим повече данни за това и намерим още събития в бъдеще."
Сега, когато учените знаят как вероятно изглежда планетарното поглъщане, "можем да търсим подобни събития в бъдеще, особено след като инфрачервените проучвания стават все по-чести през следващото десетилетие", каза Де. "Можем също така да се върнем на тази система и да видим как изглежда звездата. Беше ли замърсена от планетата? Беше ли завъртяна поради енергийното изригване? По-важното е, че самите данни предоставят основополагаща отправна точка за теория, която да опита и да разбере как самите планети влияят на техните звезди-домакин."
Учените описаха своите открития в списание Nature.
