Astronomowie zaobserwowali apokaliptyczny koniec egzoplanety

Astronomowie zaobserwowali pierwsze przekonujące dowody na to, że umierająca gwiazda podobna do Słońca pochłania egzoplanetę. To może spotkać Ziemię, gdy nasze Słońce zgaśnie za około 5 mld lat.

Słońce ZTF SLRN-2020 pochłaniające egzoplanetę
Słońce ZTF SLRN-2020 pochłaniające egzoplanetę | fot. International Gemini Observatory/NOIRLab/NSF/AURA/M. Garlick/M. Zamani

Astronomowie byli świadkami apokalipsy egzoplanety, gdy ta zderzyła się ze swoją gwiazdą macierzystą. Jest to wydarzenie, o którym od dawna zakładano, że wydarzy się w wielu systemach gwiezdnych – w tym kiedyś w naszym własnym – ale po raz pierwszy zostało bezpośrednio zaobserwowane. Ziemia ma też swoją datę ważności: za około 5 miliardów lat Słońce wyczerpie swoje zapasy paliwa wodorowego i spuchnie do postaci czerwonego olbrzyma, pochłaniając w tym procesie Merkurego, Wenus i prawdopodobnie Ziemię.

Jest to normalny etap w cyklu życia wielu gwiazd, a biorąc pod uwagę, jak powszechne są obecnie planety, zakładano, że taki scenariusz zagłady będzie regularnie rozgrywał się w całym kosmosie.

Ale nigdy nie zaobserwowano tego bezpośrednio – aż do teraz. Astronomowie z Caltech i MIT obserwowali, jak gwiazda podobna do Słońca, znana jako ZTF SLRN-2020, znajdująca się w odległości około 12.000 lat świetlnych, pochłonęła gazowego olbrzyma wielkości Jowisza w ciągu kilku miesięcy.

Pierwsze wskazówki w tej historii pojawiły się, gdy Zwicky Transient Facility (ZTF) zaobserwował, że gwiazda stała się ponad 100 razy jaśniejsza w ciągu 10 dni, a następnie ponownie zbladła. Pierwotne założenie było takie, że doświadcza nowej, eksplozji, która ma miejsce, gdy biały karzeł wysysa materię z gwiazdy towarzyszącej. Jednak bliższa inspekcja w Keck Observatory wykluczyła tę hipotezę.

„Szukałem wybuchających gwiazd zwanych nowymi” – powiedział Kishalay De, główny autor badania. „Jednak dane z Keck wskazywały, że gwiazda nie rozpalała gorącego gazu, jak oczekiwano w przypadku nowych. Nie mogłem znaleźć w tym żadnego sensu.”

Zespół przystąpił więc do sprawdzenia danych w podczerwieni zebranych przez Kosmiczny Teleskop NEOWISE i odkrył, że gwiazda stawała się coraz jaśniejsza w świetle podczerwonym już przez dziewięć miesięcy, zanim ZTF zarejestrował optyczne rozjaśnienie. W rzeczywistości ta poświata w podczerwieni jest nadal widoczna dzisiaj.

Naukowcy ułożyli najbardziej prawdopodobną hipotezę: Starzejąca się gwiazda zaczęła się rozszerzać, aż jej powierzchnia dotarła do orbity pechowej planety. W końcu była na tyle blisko, że planeta zbierała gorący gaz z powierzchni gwiazdy, podczas gdy planeta również zaczęła się rozpadać. Materia z obu obiektów została wyrzucona w przestrzeń kosmiczną, gdzie ochłodziła się w pył, tworząc sygnaturę w podczerwieni widzianą przez NEOWISE. Ten niebezpieczny taniec trwał około 9 miesięcy przed nieuniknionym końcem tamtego świata.

Proces pochłaniania egzoplanety przez starożytną gwiazdę podobną do Słońca (ZTF SLRN-2020)
Proces pochłaniania egzoplanety przez starożytną gwiazdę podobną do Słońca (ZTF SLRN-2020) | fot. Międzynarodowe Obserwatorium Gemini/NOIRLab/NSF/AURA/P. Marenfeld

„Planeta pogrążyła się w jądrze gwiazdy i została połknięta w całości” – powiedział De. „Gdy to robiła, energia została przeniesiona do gwiazdy. Gwiazda zdmuchnęła swoje zewnętrzne warstwy, aby pozbyć się energii. Rozszerzała się i rozjaśniała, a rozjaśnienie zarejestrował ZTF”.

Ta niesamowita historia jest dość smutna. Być może w odległej przyszłości kosmici będą z daleka świadkami ziemskiego Armagedonu i będą patrzeć na niego z taką samą naukową ciekawością.

Badanie zostało opublikowane w czasopiśmie Nature. Apokalipsę można zobaczyć na poniższej animacji.

➔ Obserwuj nas w Google News, aby być na bieżąco!

źródło: Caltech | NOIRLab