Bu sanatçının izlenimi, yıldızının yüzeyini sıyıran ölüme mahkum bir gezegeni gösteriyor. Gökbilimciler, burada resmedilen gibi yaşlanan, şişmiş güneş benzeri bir yıldızın gezegenini yuttuğunun ilk doğrudan kanıtını tespit etmek için teleskopların bir kombinasyonunu kullandılar. Bu teleskoplar arasında Caltech’in Palomar Gözlemevi’ndeki Zwicky Geçici Tesisi (ZTF), WM Keck Gözlemevi ve NASA’nın NEOWISE görevi vardı. Kredi: Resim: K. Miller/R. Zarar (Caltech/IPAC)
Dünya 5 milyar yıl sonra benzer bir kaderle karşılaşacak.
Bir yıldızın yakıtı bittiğinde, orijinal boyutunun bir milyon katına çıkacak ve ardından her türlü maddeyi – ve gezegenleri – yutacak. Bilim adamları, tüm gezegenleri tüketme eyleminden hemen önce ve kısa bir süre sonra yıldızların ipuçlarını gözlemlediler, ancak şimdiye kadar eylemde hiç bir tane yakalamadılar.
ortaya çıkacak bir çalışmada Doğa, bilim adamları MİTHarvard Üniversitesi, Caltech ve başka yerler, ilk kez bir yıldızın bir gezegeni yuttuğunu gözlemlediklerini bildirdiler.
“Dünyanın geleceğini görüyoruz.” — Kishalay De
Gezegensel ölüm, yaklaşık 12.000 ışıkyılı uzaklıkta, kartal benzeri Aquila takımyıldızının yakınında bulunan kendi galaksimizde gerçekleşmiş gibi görünüyor. Orada gökbilimciler, hızla kaybolmadan önce sadece 10 gün içinde 100 kattan fazla daha parlak hale gelen bir yıldız patlaması tespit ettiler. Merakla, bu akkor parlamayı daha soğuk, daha uzun süreli bir sinyal izledi. Bilim adamlarının çıkardığı sonuca göre bu kombinasyon, yalnızca tek bir olay tarafından üretilmiş olabilirdi: yakındaki bir gezegeni yutan bir yıldız.
MIT’nin Kavli Astrofizik ve Uzay Araştırmaları Enstitüsü’nde postdoc olan başyazar Kishalay De, “Yutmanın son aşamasını görüyorduk” diyor.
Peki ya yok olan gezegen? Bilim adamları bunun muhtemelen sıcak olduğunu tahmin ediyor, Jüpitersarmal bir şekilde yaklaşan, sonra ölmekte olan yıldızın atmosferine ve en sonunda da çekirdeğine çekilen 3.5 büyüklüğünde bir dünya.
Benzer bir kader Dünya’nın başına gelecek, ancak 5 milyar yıl sonra Güneş’in sönmesi ve güneş sisteminin iç gezegenlerini yakması bekleniyor.
De, “Dünyanın geleceğini görüyoruz” diyor. “Eğer başka bir uygarlık bizi 10.000 ışıkyılı uzaklıktan güneş Dünya’yı yutarken gözlemliyor olsaydı, güneşin bir miktar maddeyi dışarı atarken aniden parladığını, ardından eski haline dönmeden önce etrafında toz oluşturduğunu görürlerdi.”
Çalışmanın MIT ortak yazarları arasında Deepto Chakrabarty, Anna-Christina Eilers, Erin Kara, Robert Simcoe, Richard Teague ve Andrew Vanderburg’un yanı sıra Caltech, Harvard ve Smithsonian Astrofizik Merkezi ve diğer birçok kurumdan meslektaşları yer alıyor.
Sıcak ve soğuk
Ekip patlamayı Mayıs 2020’de keşfetti. Ancak astronomların patlamanın ne olabileceğine dair bir açıklama oluşturması bir yıl daha aldı.
İlk sinyal, Caltech’in Kaliforniya’daki Palomar Gözlemevi’nde yürütülen Zwicky Geçici Tesisi (ZTF) tarafından alınan bir veri aramasında ortaya çıktı. ZTF, paterni süpernova, gama ışını patlamaları ve diğer yıldız fenomenlerinin imzaları olabilecek, parlaklığı hızla değişen yıldızlar için gökyüzünü tarayan bir araştırmadır.
De, iki yıldızın birbirinin yörüngesinde döndüğü, birinin diğerinden sık sık kütle çektiği ve sonuç olarak kısaca parladığı sistemler olan yıldız çiftlerindeki patlama belirtileri için ZTF verilerine bakıyordu.
De, “Bir gece, bir hafta boyunca 100 kat parıldayan bir yıldız fark ettim,” diye hatırlıyor De. “Hayatımda gördüğüm hiçbir yıldız patlamasına benzemiyordu.”
Kaynağı daha fazla veriyle tespit etmeyi uman De, aynı yıldızın Hawaii’deki Keck Gözlemevi tarafından alınan gözlemlerine baktı. Keck teleskopları, bilim adamlarının bir yıldızın kimyasal bileşimini ayırt etmek için kullanabilecekleri yıldız ışığının spektroskopik ölçümlerini alır.
Ama De’nin bulduğu şey onu daha da şaşırttı. Çoğu ikili, bir yıldız diğerini aşındırırken hidrojen ve helyum gibi yıldız materyali yayarken, yeni kaynak ikisini de vermedi. Bunun yerine, De’nin gördüğü şey, yalnızca çok soğuk sıcaklıklarda var olabilen “tuhaf moleküllerin” işaretleriydi.
De, “Bu moleküller yalnızca çok soğuk olan yıldızlarda görülür” diyor. “Ve bir yıldız parladığında, genellikle daha sıcak hale gelir. Dolayısıyla, düşük sıcaklıklar ve parıldayan yıldızlar bir araya gelmiyor.”
“Mutlu bir tesadüf”
O zaman, sinyalin bir yıldız ikilisine ait olmadığı açıktı. De daha fazla yanıtın ortaya çıkmasını beklemeye karar verdi. İlk keşfinden yaklaşık bir yıl sonra, o ve meslektaşları, aynı yıldızın bu kez Palomar Gözlemevi’nde bir kızılötesi kamerayla çekilmiş gözlemlerini analiz ettiler. Kızılötesi bant içinde, gökbilimciler, ikili dosyalardan ve diğer aşırı yıldız olaylarından kaynaklanan akkor, optik emisyonların aksine, daha soğuk malzemelerin sinyallerini görebilirler.
De, “Kızılötesi veriler sandalyemden düşmeme neden oldu” diyor. “Kaynak yakın kızılötesinde delicesine parlaktı.”
Görünüşe göre, ilk sıcak flaşından sonra, yıldız gelecek yıl boyunca daha soğuk enerji yaymaya devam etti. Bu soğuk malzeme muhtemelen yıldızdan uzaya fırlayan ve kızılötesi dalga boylarında tespit edilebilecek kadar soğuk olan toza yoğunlaşan gazdı. Bu veriler, yıldızın bir süpernova patlaması sonucu parlamak yerine başka bir yıldızla birleşiyor olabileceğini düşündürdü.
Ancak ekip verileri daha fazla analiz ettiğinde ve bunları tarafından alınan ölçümlerle eşleştirdiğinde NASAkızılötesi uzay teleskobu NEOWISE ile çok daha heyecan verici bir gerçeğin farkına vardılar. Derlenen verilerden, yıldızın ilk patlamasından bu yana saldığı toplam enerji miktarını tahmin ettiler ve bunun şaşırtıcı derecede küçük olduğunu buldular – geçmişte gözlemlenen herhangi bir yıldız birleşmesinin büyüklüğünün yaklaşık 1/1000’i.
De, “Bu, yıldızla birleşen her şeyin, gördüğümüz diğer tüm yıldızlardan 1000 kat daha küçük olması gerektiği anlamına geliyor” diyor. “Ve Jüpiter’in kütlesinin Güneş’in kütlesinin yaklaşık 1/1000’i kadar olması mutlu bir tesadüf. İşte o zaman anladık: Bu, yıldızına çarpan bir gezegendi.”
Parçalar yerine oturduğunda, bilim adamları nihayet ilk patlamayı açıklayabildiler. Parlak, sıcak flaş muhtemelen Jüpiter büyüklüğündeki bir gezegenin ölmekte olan bir yıldızın balonlaşan atmosferine çekilmesinin son anlarıydı. Gezegen yıldızın çekirdeğine düşerken, yıldızın dış katmanları patladı ve sonraki yıl boyunca soğuk toz olarak çöktü.
De, “On yıllardır öncesini ve sonrasını görebildik” diyor. “Öncesinde, gezegenler hala yıldızlarına çok yakın yörüngede dönerken ve sonrasında, bir gezegen yutulduğunda ve yıldız dev olduğunda. Eksik olan şey, gerçek zamanlı olarak bu kaderden geçen bir gezegene sahip olduğunuz perdede yıldızı yakalamaktı. Bu keşfi gerçekten heyecan verici yapan da bu.”
Bu keşifle ilgili daha fazla bilgi için, Dünyanın Nihai Kaderinin Olası Önizlemesinde Astronomlar Yıldızı Yiyen Gezegene Tanıklık Ediyor bölümüne bakın.
Referans: “Gezegeni yutan bir yıldızdan kızılötesi geçici”, Kishalay De, Morgan MacLeod, Viraj Karambelkar, Jacob E. Jencson, Deepto Chakrabarty, Charlie Conroy, Richard Dekany, Anna-Christina Eilers, Matthew J. Graham, Lynne A. Hillenbrand, Erin Kara, Mansi M. Kasliwal, SR Kulkarni, Ryan M. Lau, Abraham Loeb, Frank Masci, Michael S. Medford, Aaron M. Meisner, Nimesh Patel, Luis Henry Quiroga-Nuñez, Reed L. Riddle, Ben Rusholme , Robert Simcoe, Loránt O. Sjouwerman, Richard Teague & Andrew Vanderburg, 3 Mayıs 2023, Doğa.
DOI: 10.1038/s41586-023-05842-x
Bu araştırma kısmen NASA, ABD Ulusal Bilim Vakfı ve Heising-Simons Vakfı tarafından desteklenmiştir.