وقتی یک ستاره در حال مرگ یک سیاره را می خورد چگونه به نظر می رسد

ستاره شناسان شاهد بوده اند که ستاره ای سیاره ای را می بلعد و اولین نگاه مستقیم به فرآیندی به نام غرق سیاره ای را ارائه می دهد که به احتمال زیاد در آینده عمیق در انتظار زمین است.

دانشمندان به طور ناگهانی یک سیاره گازی را مشاهده کردند – مانند مشتری اما احتمالاً بزرگتر – در حالی که توسط یک ستاره پیر خورشید مانند در فاصله 12000 سال نوری از زمین بلعیده شد. اشارات وسوسه انگیزی از رویدادهای غرق شدن در گذشته مشاهده شده است، اما هیچ کس تا به حال ستاره ای را در حال بلعیدن یک سیاره نگرفته است.

ستاره شناسان در مطالعه خود که روز چهارشنبه در مجله Nature منتشر شد، نوشتند این کشف “حلقه گمشده ای را در درک ما از تکامل و سرنوشت نهایی منظومه های سیاره ای” از جمله سیستمی که ما در آن ساکن هستیم، ارائه می دهد.

کیشالای دی، همکار انیشتین ناسا در موسسه فناوری ماساچوست و یکی از نویسندگان این مطالعه گفت: «این سرنوشت نهایی زمین است. ما واقعاً می بینیم که زمین تا پنج میلیارد سال آینده چه خواهد شد.»

چرخه زندگی ستارگان با جرم آنها مرتبط است. ستاره های کوچک، مانند کوتوله های قرمز، ممکن است برای تریلیون ها سال بدرخشند، در حالی که پرجرم ترین ستاره ها تنها چند میلیون سال پس از تولدشان منفجر می شوند. هنگامی که ستارگانی مانند خورشید پس از میلیاردها سال شروع به مردن می‌کنند، به طبقه‌ای به نام غول‌های قرمز تبدیل می‌شوند که صدها برابر اندازه می‌شوند و هر چیزی را در مرزهای پیشروی خود مصرف می‌کنند.

نشانه هایی از وقایع غرق شدن در سراسر کهکشان راه شیری پر شده است. نور برخی از ستارگان با نشانه های شیمیایی سیارات آلوده شده است، که نشان می دهد کل دنیا در مقابل چشمان ما هضم می شود. دانشمندان همچنین صدها سیاره با مدارهای کوچک را که محکوم به سقوط در شعاع غول های قرمز در آینده هستند، مشاهده کرده اند.

اما در حالی که ستاره ها به وضوح سیاره گاه به گاه را مصرف می کنند، این لحظه را ثبت می کنندچالش برانگیز است زیرا نوری که توسط این رویدادها جرقه زده می شود ضعیف و زودگذر است. در واقع، دکتر. دی در ماه مه 2020 از تلسکوپ رصدخانه پالومار در کالیفرنیا از Zwicky Transient Facility استفاده می‌کرد تا به دنبال چیزی کاملاً متفاوت باشد – ستاره‌های ادغام شده به نام نواهای قرمز. در آن مشاهدات بود که او به طور تصادفی با انفجار عجیب نور مرئی برخورد کرد.

دکتر Dr. او گفت. برای شناسایی انفجار، تیم او مشاهدات نور مرئی منبع را که در نوامبر 2020 توسط رصدخانه WM Keck در هاوایی گرفته شده بود، به دست آورد. این تصاویر نشان می‌دهد که ستاره‌ای با دمای 5000 درجه فارنهایت در حال سرد شدن است، یعنی حدود 10 برابر سردتر از دمایی که از نواهای قرمز انتظار می‌رود.

متحیر، دکتر. دی و همکارانش با استفاده از دوربین دیگری در رصدخانه پالومار و تلسکوپ فضایی NEOWISE ناسا دوباره ستاره را مشاهده کردند، این بار در نور مادون قرمز. معلوم شد که این سیستم در مادون قرمز درخشان است، نواری از طیف نور که برای تشخیص اجسام ضعیفی که انرژی زیادی ساطع نمی کنند ایده آل است. محققان متوجه شدند که به احتمال زیاد در حال تماشای ستاره ای هستند که یک سیاره را در زمان واقعی فرو می بلعد.

دکتر “اولین واکنش من ناباوری بود.” او گفت. او افزود: “ما قبل و بعد” غرق شدن سیاره را می بینیم، اما “این مشاهدات اولین نگاهی به نحوه انجام این فرآیند به ما می دهد.”

انفجار اولیه که توسط رصدخانه Zwicky شناسایی شد، که 10 روز به طول انجامید، در لحظه ای رخ داد که یک ستاره در حال مرگ سرانجام سیاره ای گازی با جرمی بیش از 10 برابر مشتری را به طور کامل در بر گرفت. این سیاره بیش از یک سال قبل از مرگ درخشان خود، حومه ستاره را زیر و رو کرد و تکه‌هایی از اتمسفر آن را جدا کرد، که توضیح می‌دهد چرا محققان گاز و غبار خنک را در اطراف منظومه مشاهده کردند. پس از انفجار، ستاره برای حدود شش ماه در حالی که بقایای سیاره را می بلعد به طرز وحشتناکی می درخشید.

لورنزو اسپینا، اخترفیزیکدان در رصدخانه نجومی پادوآ در ایتالیا که در مورد غرق شدن سیاره مطالعه می کند، نتیجه گیری تیم را “بسیار محکم” خواند و این کشف را “پیشگامانه” توصیف کرد.

دکتر “این یک قطعه گم شده بسیار مهم از کل داستان است.” اسپینا گفت. اکنون، ما می‌خواهیم درک کامل‌تری از کل این فرآیند داشته باشیم.»

چنین وقایع باورنکردنی می‌تواند روی مجموعه‌ای از رازهای آبدار، از جمله احتمال وجود حیات در جای دیگر جهان، روشن کند. نور ستاره‌ای که حاوی نکات شیمیایی لقمه‌های سیاره‌ای است را می‌توان برای سرنخ‌هایی درباره ترکیب داخلی جهان‌ها در منظومه‌های دیگر استخراج کرد. ایجاد فهرستی از این مواد می تواند به تخمین تعداد منظومه های ستاره ای با مواد مناسب برای حمایت از محیط های قابل سکونت کمک کند.

اکنون که دانشمندان یک نمونه واقعی از غرق شدن سیاره را مشاهده کرده‌اند، می‌توانند در آسمان الگوهای مشابهی را جستجو کنند که با طرح اولیه مطابقت دارد. مشاهدات جدید همچنین نگاهی وحشتناک از پایان واقعی جهان را ارائه می دهد. هنگامی که خورشید وارد فاز غول سرخ خود می شود، سیاره خانه آشنای ما احتمالاً در آغوش جهنمی خود خواهد مرد.

دکتر دکتر “یافتن رویدادی مانند این واقعاً تمام تئوری هایی را که وجود داشته اند در معرض سخت ترین آزمایش های ممکن قرار می دهد.” او گفت. “این واقعاً این زمینه جدید تحقیقاتی را باز می کند.”