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. ZTF SLRN-2020 olarak adlandırılan burada tasvir edilen yaşlanan yıldız, kabaca 10 milyar yaşında. Yüzbinlerce yılda bir kırmızı deve dönüşerek şişmeye başlamış ve sonuç olarak iç gezegenine birkaç adım yaklaşmıştı. Gökbilimcilere göre, gezegen neredeyse yıldızın yüzeyine değecekken, artan sürtünme kuvvetleri gezegenin hızla içe doğru dönmesine neden oldu. Sonunda, kesin olmayan zaman ölçeklerinde, gezegen yıldızın çekirdeğine daldı. Bu olduğunda, yıldız boyutunun dört katına kadar şişti ve yüzün üzerinde bir kat daha parlaklaştı. ZTF SLRN-2020, Aquila takımyıldızında yaklaşık 12.000 ışıkyılı uzaklıkta yer almaktadır. Kredi: Resim: K. Miller/R. Zarar (Caltech/IPAC)
ZTF ve NEOWISE, gezegenini yutan bir yıldızın bilinen ilk vakasının kanıtlarını tespit ediyor.
Gökbilimciler ilk kez bir gezegeni yutma eyleminde bulunan bir yıldız yakaladılar. ZTF SLRN-2020 olarak adlandırılan güneş benzeri yıldızın, galaksimizde yaklaşık 12.000 ışıkyılı uzaklıkta yer aldığı ve yaklaşık 100 cm büyüklüğünde bir sıcak gaz devini yuttuğu düşünülüyor.[{” attribute=””>Jupiter. Scientists already knew that older stars will, as they puff up with age, ultimately ingest their inner orbiting planets. Our own sun is predicted to do so in 5 billion years, consuming Mercury, Venus, and likely Earth. But nobody had seen direct evidence for such a remarkable scenario until now.
“The confirmation that sun-like stars engulf inner planets provides us with a missing link in our understanding of the fates of solar systems, including our own,” says Kishalay De (MS ’18, PhD ’21), a postdoctoral scholar at MIT and lead author of a new study about the findings in the journal Nature.
Tombul yıldız ilk olarak, Caltech’in San Diego yakınlarındaki Palomar Gözlemevi’ndeki Samuel Oschin Teleskopu’ndan her gece gökyüzünü tarayan Zwicky Geçici Tesisi veya Ulusal Bilim Vakfı tarafından finanse edilen bir araç olan ZTF tarafından tespit edildi. ZTF gözlemleri, yıldızın yaklaşık bir haftalık bir süre içinde önemli ölçüde parladığını ve solmaya başladığını gösterdi. İlk başta, De, bu değişken yıldızın, ölü bir yıldızın bir yıldız olarak adlandırdığı zaman meydana gelen bir nova patlamasından kaynaklanmış olabileceğini düşündü. Beyaz cüce yoldaş yıldızından madde çalar. Ancak Hawaii’deki Maunakea tepesindeki WM Keck Gözlemevi ile yapılan takip gözlemleri, başka bir şeyin döndüğünü ortaya çıkardı.
Kishalay De. 1 kredi
De, “Nova adı verilen patlayan yıldızları arıyordum” diyor. Ancak Keck verileri, yıldızın nova için beklendiği gibi sıcak gaz yakmadığını gösterdi. Buna bir anlam veremedim.”
O zamanlar Caltech’te yüksek lisans öğrencisi olan De, doktora tezini bitirmek için nesneyi bir kenara koydu ve MIT’ye taşındıktan yaklaşık bir yıl sonra ona geri döndü. O ve meslektaşları daha sonra Palomar’ın Hale Teleskopu’ndaki WIRC (Geniş Alan Kızılötesi Kamera) adlı bir kameradan kızılötesi veriler elde ettiler ve “işler o zaman gerçekten ilginç hale geldi” diyor.
Bu gözlemler, yıldızın ZTF’nin gözlemlediği gibi sadece optik ışıkta değil, aynı zamanda tozun varlığını gösteren kızılötesi ışıkta da zamanla parladığını gösterdi. Araştırmacılar daha sonra daha fazla ipucu aramak için NASA’nın NEOWISE uzay teleskopuna döndüler. Eskiden WISE (Wide-field Infrared Survey Explorer) olarak bilinen NEOWISE, 2009’daki lansmanından kısa bir süre sonra düzenli olarak gökyüzünü tarıyor. NEOWISE, ZTF’nin optik ışıktaki aşırı artışı yakalamasından yaklaşık dokuz ay önce kızılötesi ışıkta yıldızın parladığını saptadı. Şimdi bile, optik ışık söndükten sonra, NEOWISE yıldızdan kızılötesi ışık almaya devam ediyor.
Viraj Karambelkar. 1 kredi
Caltech’te yüksek lisans öğrencisi ve çalışmanın ortak yazarı Viraj Karambelkar (MS ’21), “Kızılötesi gözlemler, bir gezegeni yutan bir yıldıza baktığımıza dair ana ipuçlarından biriydi” diyor.
Bilim ekibi tüm kanıtları bir araya getirdikten sonra, NEOWISE ile gördükleri tozun, yıldızın kabarık atmosferine doğru spiral çizen bir gezegen olarak üretildiğini fark ettiler. Diğer yaşlı yıldızlar gibi, yıldız da yaşlandıkça boyut olarak genişlemeye başlamış ve onu yörüngedeki gezegene yaklaştırmıştı. Gezegen yıldızın yüzeyini sıyırırken, yıldızdan sıcak gaz çekti ve bu gaz dışarı doğru sürüklendi ve soğuyarak toz oluşturdu. Ek olarak, parçalanan gezegenden gelen malzeme de toz oluşturarak dışarı doğru patladı.
Gökbilimcilere göre bundan sonra olanlar, ZTF tarafından görülen optik ışık parlamasını tetikledi.
“Gezegen yıldızın çekirdeğine daldı ve bütün olarak yutuldu. Bunu yaparken yıldıza enerji aktarıldı,” diye açıklıyor De. Yıldız, enerjiden kurtulmak için dış katmanlarını patlattı. Genişledi ve parladı ve parlaklaşma ZTF’nin kaydettiği şeydi.”
Mansi Kasliwal. 1 kredi
Bu genişleyen yıldız malzemesinin bir kısmı daha sonra yıldızdan kaçtı ve dışarıya doğru gitti. Daha önce dışa doğru sürüklenen yıldız ve gezegenin kaynamış katmanları gibi, bu malzeme de soğuyarak toz oluşturdu.
NEOWISE, tüm yeni basılan tozların kızılötesi ışımasını tespit ediyor.
Caltech’te astronomi profesörü ve ZTF projesinde ortak araştırmacı olan ortak yazar Mansi Kasliwal (MS ’07, PhD ’11), “NEOWISE verileri bir hazinedir” diyor. “ZTF, olayı mükemmel bir şekilde yakaladı, NEOWISE ve diğer teleskoplar ise neler olup bittiğini anlamamıza yardımcı oldu.”
Gezegensel yutulma, iki yıldız birleştiğinde meydana gelen olaya benzer, kırmızı nova adı verilen olaylar. Evrenimizdeki yıldızlar genellikle çiftler halinde oluşur. Zamanla, bir yıldız arkadaşından daha hızlı yaşlanıp genişledikçe, esasen eşini yutabilir. Bu yıldız birleşmelerinden yirmi tanesi bugüne kadar ZTF ve diğer araçlar tarafından çoğunlukla Dünya’nın ötesindeki galaksilerde tespit edildi. Samanyolu.
Doktora tezinin bir parçası olarak ZTF kullanarak bu patlamalardan sekizini gözlemleyen Karambelkar, “Yıldız birleşmeleri bu olaydan binlerce kat daha parlak” diyor. “Bu, yıldızı tarafından yenen bir gezegene baktığımıza dair başka bir ipucuydu. Gezegenin küçük boyutu nedeniyle parlaklık seviyesi çok daha zayıftı.”
Kasliwal, “Bu sadece muhteşem,” diye ekliyor. “Gezegenini yutma eyleminde bulunan bir yıldızı yakalamamıza hala şaşırıyoruz, bu kendi güneşimizin iç gezegenlerine yapacağı bir şey. Bu, beş milyar yıl sonra çok uzun bir zaman, bu yüzden henüz endişelenmemize gerek yok.”
Bu keşif hakkında daha fazla bilgi için:
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 Doğa “Gezegeni yutan bir yıldızdan gelen kızılötesi geçiş” başlıklı çalışma, tarafından finanse edildi. NASAUlusal Bilim Vakfı (NSF) ve Heising-Simons Vakfı.
Caltech’in ZTF’si, NSF ve uluslararası bir ortaklar işbirliği tarafından finanse edilmektedir. Heising-Simons Foundation ve Caltech’ten ek destek geliyor. ZTF verileri, Caltech’in IPAC’si tarafından işlenir ve arşivlenir. NASA, ZTF’nin Near-Earth Object Observations programı aracılığıyla Dünya’ya yakın nesneleri aramasını destekliyor.
2009 yılında fırlatılan WISE uzay aracı, birincil görevini tamamladıktan sonra 2011 yılında hazırda bekletme moduna alındı. Eylül 2013’te NASA, Dünya’ya yakın nesneleri veya NEO’ları taramak amacıyla uzay aracını yeniden etkinleştirdi ve görev ve uzay aracı NEOWISE olarak yeniden adlandırıldı. Misyon, ajansın Greenbelt, Maryland’deki Goddard Uzay Uçuş Merkezi tarafından yönetilen NASA’nın Kaşifler Programı kapsamında rekabetçi bir şekilde seçildi. NEOWISE bir projedir JPLNASA için Caltech ve Arizona Üniversitesi tarafından yönetilen ve NASA’nın Gezegensel Savunma Koordinasyon Ofisi tarafından desteklenen. Bilimsel veri işleme, Caltech’teki IPAC’ta gerçekleşir.