دانشمندان شاهد بلعیده شدن سیاره توسط ستاره ای شبیه به خورشید هستند، می گویند این اتفاق برای زمین نیز خواهد افتاد

دانشمندان برای اولین بار مشاهده کرده‌اند که ستاره‌ای شبیه به خورشید، سیاره‌ای را می بلعد و این پیش‌بینی را تأیید می‌کند که زمین نیز در ۵ میلیارد سال آینده به سرنوشت مشابهی دچار خواهد شد.

دانشمندان مؤسسه فناوری ماساچوست با همکاری دانشگاه هاروارد و مؤسسه کلتک برخی از ستارگان را دقیقاً قبل و اندکی پس از عمل غرق کردن کل سیارات مشاهده کرده‌اند، اما قبلاً هرگز یکی از آنها را در حال عمل ندیده‌اند.

به نظر می رسد که انقراض سیاره ای که در مجله نیچر منتشر شده، در کهکشان خودمان، در فاصله 12000 سال نوری، نزدیک صورت فلکی عقاب مانند Aurila رخ داده است. ستاره شناسان فوران ستاره ای را شناسایی کرده اند که بیش از 100 برابر در عرض 10 روز رشد کرده و به سرعت محو شده است. این فلاش رشته ای به طور عجیبی با یک سیگنال خنک تر و طولانی تر دنبال شد. دانشمندان تخمین می زنند که این ترکیب می تواند تنها نتیجه یک رویداد باشد: ستاره ای که سیاره ای نزدیک را می بلعد.

کیشالای دی، نویسنده ارشد این مقاله، محقق فوق دکتری در موسسه کاولی برای اخترفیزیک و مطالعات فضایی MIT، گفت: «ما شاهد مرحله نهایی جذب بودیم.

دانشمندان تخمین می زنند که احتمالاً جهان داغی به اندازه مشتری بوده است که به داخل مارپیچ وارد شده، سپس به جو ستاره در حال مرگ و در نهایت به هسته آن کشیده شده است.

سرنوشت مشابهی برای زمین رخ خواهد داد، البته نه برای 5 میلیارد سال دیگر، زمانی که انتظار می رود خورشید بسوزد و سیارات داخلی منظومه شمسی را بسوزاند.

دی گفت: «ما آینده زمین را می بینیم.

“اگر تمدن دیگری از فاصله 10000 سال نوری آمریکا به زمین را رصد می کرد، درخشش ناگهانی خورشید را مشاهده می کرد که مقداری مواد را به بیرون پرتاب می کرد و سپس گرد و غبار را در اطراف آن تشکیل می داد قبل از اینکه به حالت قبلی بنشیند. “دی افزود.

از نویسندگان مشترک این مطالعه MIT می توان به دیپتو چاکرابارتی، آنا کریستینا ایلرز، ارین کارا، رابرت سیمکو، ریچارد تیگ و اندرو وندربرگ، همراه با همکارانی از کلتک، مرکز اخترفیزیک هاروارد و اسمیتسونیان و بسیاری از موسسات دیگر اشاره کرد.

گرم و سرد

محققان فوران را در ماه مه 2020 کشف کردند. اما یک سال دیگر طول کشید تا ستاره شناسان توضیحی برای اینکه فوران می تواند چه باشد، جمع آوری کنند.

سیگنال اولیه از جستجوی داده های گرفته شده توسط تاسیسات گذرا Zwicky (ZTF) که در رصدخانه پالومار Caltech در کالیفرنیا کار می کند، به دست آمد. ZTF یک بررسی است که آسمان را برای یافتن ستارگانی که به سرعت درخشش تغییر می‌کنند اسکن می‌کند، الگوی آن‌ها می‌تواند نشانه‌هایی از ابرنواخترها، انفجارهای پرتو گاما و دیگر پدیده‌های ستاره‌ای باشد.

دی در حال بررسی داده‌های ZTF برای یافتن نشانه‌هایی از شعله‌ها در سیستم‌های دوتایی ستاره‌ای بود – سیستم‌هایی که در آن دو ستاره به دور یکدیگر می‌چرخند، و یکی هر از گاهی جرم را از دیگری می‌کشد و در نتیجه برای مدت کوتاهی روشن می‌شوند.

دی به یاد می‌آورد: «یک شب متوجه ستاره‌ای شدم که به مدت یک هفته 100 درخشید.

دی افزود: “این شبیه هیچ ستاره ای بود که تا به حال در زندگی خود دیده بودم.”

دی با امید به کشف منبع با داده های بیشتر، به رصد همان ستاره که توسط رصدخانه کک در هاوایی انجام شده بود، نگاه کرد. تلسکوپ‌های Keck اندازه‌گیری‌های طیف‌سنجی نور ستاره‌ها را انجام می‌دهند که دانشمندان می‌توانند از آن برای تشخیص ترکیب شیمیایی ستاره استفاده کنند.

اما چیزی که دی پیدا کرد او را بیشتر گیج کرد. در حالی که اکثر سیستم‌های دوتایی مواد ستاره‌ای مانند هیدروژن و هلیوم را با نابودی یکی از ستاره‌ها به بیرون پرتاب می‌کنند، منبع جدید هیچ کدام را بیرون نمی‌زند. در عوض، آنچه دی دید نشانه هایی از “مولکول های ویژه” بود که فقط در دماهای بسیار پایین می توانند وجود داشته باشند.

دی گفت: «این مولکول ها فقط در ستارگانی دیده می شوند که بسیار سرد هستند.

“و وقتی ستاره ای می درخشد، معمولا داغ تر می شود. بنابراین دمای سرد و ستارگان درخشان با هم نمی‌آیند.”

یک اتفاق مبارک

سپس مشخص شد که سیگنال از یک سیستم دوتایی ستاره ای نبوده است. د تصمیم گرفت منتظر بماند تا پاسخ های بیشتری ظاهر شود. حدود یک سال پس از کشف اولیه، او و همکارانش مشاهدات همان ستاره را که این بار با دوربین مادون قرمز در رصدخانه پالومار گرفته شده بود، تجزیه و تحلیل کردند. در باند فروسرخ، اخترشناسان می‌توانند سیگنال‌هایی را از مواد سردتر ببینند، برخلاف تابش‌های نوری گرم‌شده که از دوتایی‌ها و دیگر رویدادهای شدید ستاره‌ای ناشی می‌شوند.

دی گفت: “این داده های مادون قرمز باعث شد من از صندلی خود بیفتم.”

دی افزود: “منبع به طرز دیوانه کننده ای در مادون قرمز نزدیک روشن بود.”

به نظر می رسد که پس از داغ شدن اولیه، ستاره در سال آینده به بیرون ریختن انرژی خنک تری ادامه داد. این ماده سرد احتمالاً گازی از ستاره است که به فضا منفجر شده و به غبار به اندازه کافی سرد شده است که در طول موج های فروسرخ قابل تشخیص است. این داده ها نشان می دهد که ممکن است ستاره به جای اینکه در نتیجه یک انفجار ابرنواختر بدرخشد، با ستاره دیگری ادغام شود.

اما زمانی که تیم داده‌ها را بیشتر تجزیه و تحلیل کرد و آن‌ها را با اندازه‌گیری‌های تلسکوپ فضایی فروسرخ NEOWISE ناسا جفت کرد، به درک بسیار هیجان‌انگیزی رسیدند. از داده‌هایی که جمع‌آوری کردند، آن‌ها مقدار کل انرژی آزاد شده توسط ستاره پس از انفجار اولیه‌اش را تخمین زدند و دریافتند که به طرز شگفت‌انگیزی کوچک است – تقریباً 1/1000 قدر هر ادغام ستاره‌ای که در گذشته مشاهده شده بود.

دی می گوید: «این بدان معناست که هر چیزی که با ستاره ادغام شده است باید 1000 برابر کوچکتر از هر ستاره دیگری باشد که دیده ایم. و این یک تصادف خوشحال کننده است که جرم مشتری حدود 1/1000 جرم خورشید است. سپس متوجه شدیم: این سیاره ای است که با ستاره اش برخورد می کند.

با قرار دادن قطعات در جای خود، سرانجام دانشمندان توانستند شیوع اولیه را توضیح دهند. فلاش داغ و درخشان احتمالاً آخرین لحظه‌های سیاره‌ای به اندازه مشتری بود که به اتمسفر بادکنکی یک ستاره در حال مرگ کشیده شد. با سقوط سیاره به هسته ستاره، لایه‌های بیرونی ستاره منفجر شدند و در سال بعد به صورت غبار سرد ته نشین شدند.

دی می‌گوید: «برای دهه‌ها، ما می‌توانیم قبل و بعد را ببینیم. “قبل از آن، زمانی که سیارات هنوز در مداری بسیار نزدیک به ستاره خود می چرخند، و پس از آن، زمانی که یک سیاره قبلاً بلعیده شده است و ستاره غول پیکر است. چیزی که ما از دست می دادیم این بود که ستاره را در عمل در جایی که شما یک سیاره دارید، آن سرنوشت را در زمان واقعی بگیرید. این باعث می شود این کشف واقعاً هیجان انگیز باشد.”

این تحقیق تا حدی توسط ناسا، بنیاد ملی علوم ایالات متحده و بنیاد Heising-Simons پشتیبانی شده است.