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恒星吞噬首次观测到的行星

导读 当一颗恒星耗尽燃料时,它将滚滚到其原始大小的一百万倍,吞没任何物质和行星。科学家们在吞噬整个行星之前和之后不久就观察到了恒星的迹象

当一颗恒星耗尽燃料时,它将滚滚到其原始大小的一百万倍,吞没任何物质和行星。

科学家们在吞噬整个行星之前和之后不久就观察到了恒星的迹象,但直到现在他们才发现过恒星。

在《自然》杂志上的一项研究中,麻省理工学院、哈佛大学、加州理工学院和其他地方的科学家报告说,他们首次观察到一颗恒星吞噬了一颗行星。

行星的消亡似乎发生在我们自己的银河系中,距离我们大约12,000光年,靠近鹰状天鹰座。在那里,天文学家发现了一颗恒星的爆发,这颗恒星在100天内变得明亮了10倍以上,然后迅速消失。

奇怪的是,这种白热的闪光之后是一个更冷,更持久的信号。科学家们推断,这种组合只能由一个事件产生:一颗恒星吞噬附近的行星。

“我们看到了吞咽的最后阶段,”主要作者Kishalay De说,他是麻省理工学院Kavli天体物理和空间研究所的博士后。

地球将在5亿年后遭遇类似的命运

灭亡的星球呢?科学家们估计,这可能是一个木星大小的热世界,它螺旋式接近,拉入垂死恒星的大气层,最后进入其核心。

类似的命运将降临到地球,尽管不会再过5亿年,届时太阳预计将燃烧殆尽,并烧毁太阳系的内行星。

“我们正在看到地球的未来,”德说。“如果其他文明在太阳吞没地球时从10,000光年外观察我们,他们会看到太阳在喷射一些物质时突然变亮,然后在它周围形成尘埃,然后回到原来的样子。

该研究的麻省理工学院合著者包括Deepto Chakrabarty,Anna-Christina Eilers,Erin Kara,Robert Simcoe,Richard Teague,Andrew Vanderburg以及来自加州理工学院,哈佛大学和史密森尼天体物理中心以及其他多个机构的同事。

最初的信号出现在搜索加州理工学院帕洛玛天文台的兹威基瞬态设施(ZTF)采集的数据时。ZTF是一项调查,扫描天空以寻找亮度迅速变化的恒星,其模式可能是超新星,伽马射线暴和其他恒星现象的特征。

De正在通过ZTF数据寻找恒星双星中喷发的迹象 - 其中两颗恒星相互绕行的系统,其中一颗偶尔从另一颗恒星中拉出质量,并因此短暂变亮。

“有一天晚上,我注意到一颗恒星在一周内突然变亮了100倍,”德回忆道。“这不同于我一生中见过的任何恒星爆发。

为了用更多的数据确定来源,De研究了夏威夷凯克天文台对同一颗恒星的观测结果。凯克望远镜对星光进行光谱测量,科学家可以用来辨别恒星的化学成分。

但德的发现进一步使他感到困惑。虽然大多数双星在一颗恒星侵蚀另一颗恒星时会释放出氢和氦等恒星物质,但新来源却没有释放出任何一种。相反,De看到了只能在非常寒冷的温度下存在的“特殊分子”的迹象。

“这些分子只在非常冷的恒星中出现,”De说。“当一颗星星变亮时,它通常会变得更热。所以,低温和明亮的恒星不会同时发生。

“一个快乐的巧合”

然后很明显,信号不是恒星双星。De决定等待更多答案出现。在他最初发现大约一年后,他和他的同事分析了对同一颗恒星的观测结果,这次是用帕洛玛天文台的红外相机拍摄的。

在红外波段内,天文学家可以看到较冷物质的信号,与双星和其他极端恒星事件产生的白热光发射形成鲜明对比。

“红外数据让我从椅子上摔下来,”德说。“光源在近红外线中非常明亮。

似乎,在最初的潮热之后,这颗恒星在接下来的一年里继续释放出更冷的能量。这种寒冷的物质很可能是来自恒星的气体,它们射入太空并凝结成尘埃,冷到足以在红外波长下被检测到。这些数据表明,这颗恒星可能与另一颗恒星合并,而不是由于超新星爆炸而变亮。

但是,当研究小组进一步分析数据并将其与美国宇航局红外太空望远镜NEOWISE的测量结果配对时,他们得出了一个更令人兴奋的认识。

根据汇编的数据,他们估计了这颗恒星自首次爆发以来释放的能量总量,并发现它出奇地小 - 大约是过去观察到的任何恒星合并的1/1,000。

“这意味着任何与恒星合并的东西都必须比我们见过的任何其他恒星小1倍,”德说。“木星的质量大约是太阳质量的000/1,这是一个令人高兴的巧合。那时我们意识到:这是一颗行星,撞上了它的恒星。

随着碎片的到位,科学家们终于能够解释最初的爆发。明亮的热潮可能是木星大小的行星被拉入垂死恒星气球大气层的最后时刻。当这颗行星落入恒星的核心时,恒星的外层爆炸而去,在接下来的一年里以冷尘的形式沉淀下来。

“几十年来,我们已经能够看到之前和之后,”De说。“以前,当行星仍然非常接近它们的恒星时,以及之后,当一颗行星已经被吞没时,恒星是巨大的。我们错过了捕捉到恒星的行为,在那里你有一颗行星实时经历这种命运。这就是这一发现真正令人兴奋的原因。