Gökbilimciler az önce bir yıldızın bir gezegeni yediğini gördüler; ekipteki bir astrofizikçi türünün ilk örneği keşfi açıklıyor

Gökbilimciler ilk kez bir yıldızın gezegenlerinden birini tükettiğini gösteren görüntüler yakaladılar. ZTF SLRN-2020 adlı yıldız, Samanyolu galaksisinde Aquila takımyıldızında bulunuyor. Yıldız gezegenini yutarken, yıldız normal seviyesinin 100 katına kadar parlayarak, birlikte çalıştığım 26 kişilik astronom ekibinin bu olayı olduğu gibi algıla.

ben teorik astrofizikçiyimve ekibimizin teleskoplardan topladığımız verileri yorumlamak için kullandığı bilgisayar modellerini geliştirdim. Etkilerini doğrudan gezegende değil, yalnızca yıldızda görmemize rağmen, ekibimiz tanık olduğumuz olayın bir yıldızın gezegenini yutması olduğundan emin. Böyle bir olaya ilk kez tanık olmak, yıldızların gezegenlerini yuttuklarına dair uzun süredir var olan varsayımı doğrulamış ve bu büyüleyici sürecin nasıl işlediğine ışık tutmuştur.

Dinamik gece gökyüzünde bir flaş bulma

Birlikte çalıştığım ekip, iki yıldız birleşip daha büyük, tek bir yıldıza dönüştüğünde meydana gelen ışık ve gaz patlamalarını araştırıyor. Bunu yapmak için, şu ana kadarki verileri kullanıyoruz. Zwicky Geçici Tesisi, Güney Kaliforniya’daki Palomar Dağı’nda bulunan bir teleskop. Gökyüzünün geniş alanlarının gece görüntülerini alır ve astronomlar daha sonra bu görüntüleri karşılaştırarak zamanla parlaklığı değişen yıldızları veya astronomik geçişler olarak adlandırılan olayları bulabilirler.

Parlaklığı değişen yıldızları bulmak zor değil; bir yıldızdaki belirli herhangi bir değişikliğin ardındaki nedeni çözmek. meslektaşım olarak Kishalay De “Gökyüzünde patlayan pek çok şey var” demeyi sever. Yıldız birleşmelerini tanımlamanın püf noktası, Palomar’da toplanan veriler gibi görünür ışığı Kızılötesi verilerle birleştirmektir. NASA’nın WISE uzay teleskobuson on yıldır tüm gökyüzünü araştıran.

2020’de ZTF SLRN-2020 yıldızı, sadece 10 gün içinde görünür ışıkta aniden 100 kat daha parlak hale geldi. Daha sonra yavaş yavaş normal parlaklığına geri dönmeye başladı. Yaklaşık dokuz ay önce, aynı nesne çok fazla kızılötesi ışık da yaymaya başladı. İki yıldız, kritik bir farkla bir araya geldiğinde tam olarak böyle görünüyor – her şey küçültüldü. Bu olayın parlaklığı ve toplam enerjisi, gökbilimcilerin bugüne kadar buldukları birleşen yıldız çiftlerinden yaklaşık bin kat daha düşüktü.

Bir yıldız gezegenlerini yuttuğunda

Yıldızların gezegenlerinden bazılarını yutabileceği fikri, astronomide uzun süredir devam eden bir varsayım olmuştur. Astronomlar, yıldızların ne zaman çekirdeklerinde hidrojen tükendidaha parlak hale gelirler ve boyutu büyümek.

Birçok gezegenin yörüngeleri vardır ebeveyn yıldızlarının nihai boyutundan daha küçük. Yani, bir yıldızın yakıtı bittiğinde ve genişlemeye başladığında, yakındaki gezegenler kaçınılmaz olarak tüketilir.

Bir yıldız parlamasını yorumlama

ZTF SLRN-2020 patlamasında, ekibimiz gezegenin kendisini asla görmedi, yalnızca yıldızın gezegeni soğurduğu andaki parlamayı gördü. Bu, teorik modelleri gözlemsel verilerle birleştirmenin, teleskopların ne yakaladığını anlamamıza izin verdiği yerdir.

İki yıldızın birleşerek daha büyük tek bir yıldıza dönüşmesi dramatik olay maddeyi yıldızların çevresine fırlatır. Kariyerimin büyük bir kısmı şu konulara odaklandı: yıldız gazının hareket etme şeklini modellemek bu yoğun etkileşim anlarında kendi içine çarpar ve dışarı atılır.

Çalışmam, bir birleşme olayında fırlatılan maddenin toplam kütlesinin, birleşmeye dahil olan nesnelerin boyutu. Eşit büyüklükteki iki yıldızı birleştirin ve büyük bir rahatsızlık görün. Bir yıldızı çok daha küçük bir yoldaşla birleştirin ve olay, yıldızların toplam kütlesinin çok küçük bir kısmını dışarı atabilir.

ZTF SLRN-2020’nin patlaması sırasında açığa çıkan enerji, iki yıldızlı bir birleşme için tipik olandan bin kat daha düşüktü. Bu, yıldızla birleşen nesnenin normal bir yıldızdan bin kat daha hafif olduğu anlamına gelir. Bu ipucu, ekibimizi gaz devi bir gezegene yöneltti; kendi güneş sistemimizde, Güneş’ten kabaca bin kat daha hafif olan Jüpiter gibi.

Ancak Jüpiter ile karşılaştırıldığında, bu gezegenin yıldıza çok daha yakın yörüngedeyıldızın etrafında bir dönüş sadece birkaç gün sürüyor. Yıldızların yaklaşık %1’i ana yıldızına inanılmaz derecede yakın yörüngede dönen büyük bir gezegenin bu konfigürasyonunu paylaşın.

Ayrıca, yıldızına yakın büyük bir gezegenin bu konfigürasyonunun, ekibimizin gördüğü olayı oluşturmada önemli olduğunu düşünüyorum. Geçmişteki araştırmam, daha küçük gezegenlerin – veya daha uzak yörüngelerde bulunan ve yalnızca bir yıldız büyük ölçüde büyüdüğünde tüketilen gezegenlerin – olabileceğini gösteriyor. algılanabilir bir flaş olmadan yutuldu.

Gerçek şeyden öğrenmek

ZTF SLRN-2020 için verilerimizden ve modellememizden, ekibimiz yıldızların ve gezegenlerin nasıl birleştiğine dair çok daha net bir resim çizebildi. İlk olarak, gezegen yıldızın yüzeyinde yıllarca kayarak yavaşça ısınır ve materyali dışarı atar. yıldızın atmosferinden. Bu gaz genişleyip soğudukça bir kısmı moleküller ve toz oluşturur. Bu toz bulutu yıldıza giderek daha kırmızı bir renk verir ve artan miktarlarda kızılötesi radyasyon yayar.

ZTF SLRN-2020 söz konusu olduğunda, gezegenin yörüngesi önce yavaşça küçüldü, ardından gezegen yıldızın atmosferinin daha yoğun katmanlarını parçaladıkça daha hızlı ve daha hızlı küçüldü. Sonunda, sadece birkaç son gün içinde, gezegen yıldızın yüzeyinin altına daldı ve çarpışmanın ısısı ve gücüyle parçalandı. Bu hızlı enerji enjeksiyonu, ZTF SLRN-2020’nin 10 günlük, yüz kat parlaklık artışına güç sağlamak için ısı sağladı. Bu doruk noktasının ardından yıldız solmaya başladı ve ekibimize gezegen yutma sürecinin sona erdiğini ve yıldızın her zamanki gibi işine geri dönmeye başladığını söyledi.

Yıkıcı olay geride kalmış olsa da hala öğrenilecek çok şey var. Önümüzdeki hafta ekibimiz, James Webb Uzay Teleskobu şimdi ZTF SLRN-2020’yi çevreleyen gazın kimyasını öğrenme umuduyla.

Bu makale şu adresten yeniden yayınlanmıştır: Konuşma Creative Commons lisansı altında. Okumak orijinal makale.