Наблюдения космического телескопа NASA Джеймс Уэбб внесли неожиданный поворот в историю, связанную с первой звездой, наблюдаемой в момент поглощения планеты. Новые данные показали, что звезда на самом деле не раздулась, чтобы поглотить планету, как предполагалось ранее. По уточненным наблюдениям Уэбба, орбита планеты со временем сокращалась, приближая планету к гибели, пока она не была поглощена полностью. Результаты работы команды опубликованы в журнале The Astrophysical Journal.
Астрономы обнаружили «самоубийство» планеты
Наблюдения космического телескопа NASA Джеймс Уэбб внесли неожиданный поворот в историю, связанную с первой звездой, наблюдаемой в момент поглощения планеты. Новые данные показали, что звезда на самом деле не раздулась, чтобы поглотить планету, как предполагалось ранее. По уточненным наблюдениям Уэбба, орбита планеты со временем сокращалась, приближая планету к гибели, пока она не была поглощена полностью.
Звезда разрывает планету. Реконструкция https://universemagazine.com/
Телескоп Джеймс Уэбб позволяет нам увидеть в деталях космические катастрофы, о которых мы прежде могли только строить теории.
«Поскольку это настолько новое событие, мы не знали, чего ожидать, когда решили направить телескоп в его сторону», — говорит Райан Лау, ведущий автор новой статьи и астроном из NSF NOIRLab (Национальная лаборатория оптико-инфракрасных астрономических исследований Национального научного фонда) в Тусоне, Аризона. — «Благодаря высокому разрешению в инфракрасном диапазоне мы получаем ценные сведения о конце планетарных систем, в том числе и нашей собственной».
История звезды и планеты
Звезда, которая оказалась в центре этого расследования, находится в галактике Млечный Путь примерно в 12 000 световых лет от Земли.
Вспышка, официально названная ZTF SLRN-2020, была первоначально замечена в оптическом спектре с помощью установки телескопа Zwicky Transient Facility в Паломарской обсерватории Калтеха в Сан-Диего, Калифорния. Данные NEOWISE (Near-Earth Object Wide-field Infrared Survey Explorer) NASA показали, что звезда на самом деле стала ярче в инфракрасном диапазоне за год до вспышки оптического света, что говорит о появлении большого количества пыли.
На этом снимке художника изображена обреченная планета, проносящаяся по поверхности своей разбухающей звезды. Так астрономы представляли себе гибель планеты в 2023 году.
Это первоначальное исследование 2023 года привело исследователей к мысли, что звезда очень похожа на Солнце и находилась в процессе превращения в красного гиганта в течение сотен тысяч лет, медленно расширяясь по мере истощения водородного топлива.
Однако прибор MIRI Уэбба рассказал другую историю. Благодаря высокой чувствительности и пространственному разрешению Уэбб смог точно измерить излучение звезды, которая находится в очень густонаселенной области галактики. Исследователи обнаружили, что звезда была не такой яркой, как должна была быть, если бы она превратилась в красного гиганта, что указывает на отсутствие разбухания, которое могло бы поглотить планету, как считалось первоначально.
Реконструкция смерти планеты
Наблюдения космического телескопа NASA Джеймс Уэбб за тем, что считается первым в истории зарегистрированным случаем поглощения планеты. Приборы показали горячий аккреционный диск, окружающий звезду, и расширяющееся облако более холодной пыли. Уэбб также показал, что звезда не раздулась, чтобы поглотить планету, а орбита планеты медленно уменьшалась с течением времени, как показано на этой схеме художника.
Исследователи предполагают, что в какой-то момент планета была размером с Юпитер, но вращалась близко к звезде, даже ближе, чем орбита Меркурия вокруг нашего Солнца. На протяжении миллионов лет планета вращалась все ближе и ближе к звезде, что и привело к катастрофическим последствиям.
«В конце концов планета начала задевать атмосферу звезды. С этого момента начался неуправляемый процесс падения», — говорит член команды Морган Маклеод. — «Планета, падая, буквально размазалась вокруг звезды».
На этой иллюстрации художник показывает кольцо горячего газа, оставшееся после того, как звезда поглотила планету. Космический телескоп NASA Джеймс Уэбб наблюдал такое кольцо, а также обнаружил расширяющееся облако более холодной пыли.
При своем падении планета выбросила газ из внешних слоев звезды, почти как камень падающий в воду. По мере того, как остатки планеты расширились и охлаждались, тяжелые элементы в этом газе конденсировались в холодную пыль в течение следующего года.
С помощью мощного NIRSpec Уэбб выявил горячий околозвездный диск молекулярного газа, гораздо ближе к звезде, чем было бы при распухании. Высокое спектральное разрешение Уэбба позволило обнаружить определенные молекулы в этом аккреционном диске, включая оксид углерода.
Возможность анализировать состав газа, позволяет астрономам начать разбираться, что же происходило на последних стадиях падениях, когда планета была полностью поглощена звездой.