天文法醫(yī)揭示了被恒星吞噬的行星之死的意外轉(zhuǎn)折

一顆系外行星的故事出現(xiàn)了一個令人驚訝的轉(zhuǎn)折，它被它的星星吞噬.

這顆星星沒有膨脹以吞沒這個手無寸鐵的可憐世界，而是世界本身是它滅亡的同謀，在螺旋式的厄運軌道上墜向這顆星星。

這一發(fā)現(xiàn)是通過JWST》提供了對行星系統(tǒng)進化以及它們狂野行為方式的一些見解。

“因為這是一個如此新穎的事件，所以當(dāng)我們決定將這臺望遠鏡指向它的方向時，我們不太知道會發(fā)生什么。”天文學(xué)家 Ryan Lau 說之諾爾拉布在美國。

“憑借其在紅外線中的高分辨率觀察，我們正在獲得有關(guān)行星系統(tǒng)最終命運的寶貴見解，可能包括我們自己的系統(tǒng)。”

該事件于 2020 年首次引起天文學(xué)家的注意，當(dāng)時 12,000 光年外的一顆恒星突然發(fā)出光芒，變亮了 100 倍，然后再次迅速變暗。通過仔細分析所有可能性，科學(xué)家們得出結(jié)論，這個名為 ZTF SLRN-2020 的事件只能是一顆恒星摧毀其一顆系外行星的結(jié)果。

這是一件大事。這是天文學(xué)家第一次觀察到一顆恒星吞噬它的軌道世界之一，當(dāng)一顆類似太陽的恒星膨脹成一顆紅巨星并吞沒圍繞它運行的系外行星時，我們以為是打開了一扇通往行星系統(tǒng)生命最后階段的窗口。

“我們看到了地球的未來，”麻省理工學(xué)院卡弗里天體物理學(xué)和空間研究所的天體物理學(xué)家 Kishalay De當(dāng)時說.

只是，嗯，事實證明根本不是這樣。Lau 和他的同事們將 JWST 的中紅外和近紅外工具揭示一個完全不同的故事。

當(dāng)一顆恒星只是過著它的生命，將核心中的原子融合以產(chǎn)生更重的元素時，它存在于主序恒星一生的階段。當(dāng)一顆類似太陽的恒星開始耗盡燃料時，它會膨脹成一顆紅巨星。它變得更熱、更亮、更大：一個處于死亡邊緣的不穩(wěn)定巨人。

范圍內(nèi)的任何世界都會被烤面包;科學(xué)家們認為，太陽可能會膨脹到火星當(dāng)它在幾十億年.

然而，當(dāng)觀察負責(zé) ZTF SLRN-2020 的恒星時，JWST 的中紅外儀器 （MIRI） 發(fā)現(xiàn)這顆恒星的亮度遠未達到它處于紅巨星階段應(yīng)有的亮度。相反，它的亮度與K 型恒星的質(zhì)量約為太陽質(zhì)量的 70%，是一顆橙矮星，主序壽命長達 700 億年。

換句話說，它是一顆小的、暗淡的、涼爽的恒星，仍然舒適地坐在主序列上。沒有喘氣，沒有喘氣，而且很長一段時間都不會有喘氣。這意味著這顆系外行星一定以其他方式死亡。

有一類系外行星可以解釋它。數(shù)量驚人的 '熱木星' 存在于銀河系中。這些是木星大小的世界，它們非常緊密地圍繞著它們的恒星運行——太近了，不可能在那里形成。

我們甚至在如此近的軌道上看到了熾熱的木星他們正在蒸發(fā)創(chuàng)建材料長尾巴因為他們圍繞他們的星星旋轉(zhuǎn).這可能是吞噬的最早階段之一：系外行星失去質(zhì)量，軌道進一步衰減，最終撞上恒星并死亡。

這就是 Lau 和他的同事認為 ZTF SLRN-2020 發(fā)生的事情。一個木星大小的世界位于一個很近的軌道上，比汞，它在數(shù)百萬年的時間里逐漸腐爛，直到達到完全毀滅的程度。

“這顆行星最終開始掠過這顆恒星的大氣層。然后從那一刻開始，這是一個失控的過程，墜入得更快。天文學(xué)家摩根·麥克勞德 （Morgan MacLeod） 說哈佛-史密森尼天體物理中心和麻省理工學(xué)院的研究員?！爱?dāng)它墜落時，這顆行星開始在恒星周圍涂抹。”

最終，它消失在恒星中，留下一股氣體，冷卻成冰冷的分子氣體。不過，使用 NIRSpec 進行的觀測揭示了一些意想不到的事情。比冷氣體更靠近恒星的是一團熱分子氣體，其中包含一氧化碳和磷化氫等分子。

尤其是一氧化碳，非常有趣：它與圍繞嬰兒恒星的行星形成塵埃盤中看到的一氧化碳非常相似。它在行星死亡時的存在意味著什么，還有待研究。

“這確實是研究這些事件的懸崖邊。這是我們唯一一次在行動中觀察到的，這是在事情平靜下來后對后果的最佳探測。劉 說.“我們希望這只是我們樣本的開始?！?/p>

該研究已發(fā)表在天體物理學(xué)雜志.

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