Розслідування смерті планети, проведене "Веббом", виявило несподівану причину

Отримані космічним телескопом "Джеймс Вебб" дані свідчать, що планета занурилася в зорю, а не зоря розширилася й потім поглинула її.

Про це розповідають в Лабораторії реактивного руху НАСА, передають OstanniPodii.com.

Спостереження космічного телескопа імені Джеймса Вебба внесли несподіваний поворот у наратив про те, що вважається першим випадком поглинання планети зорею. Нові дані свідчать про те, що зоря насправді не роздувалася, щоб поглинути планету, як передбачалося раніше. Замість цього, спостереження "Вебба" показують, що орбіта планети з часом зменшувалася, повільно наближаючи планету до загибелі, поки вона не була поглинута повністю.

"Оскільки це настільки нова подія, ми не зовсім знали, чого очікувати, коли вирішили направити цей телескоп в її бік", - сказав Райан Лау, провідний автор нового дослідження та астроном з NSF NOIRLab (Національна дослідницька лабораторія оптико-інфрачервоної астрономії Національного наукового фонду). "Завдяки його інфрачервоним знімкам з високою роздільною здатністю ми отримуємо цінну інформацію про остаточну долю планетних систем, можливо, і нашої власної".

Два інструменти на борту "Вебба" провели посмертне дослідження місця події -- MIRI (Інструмент середнього інфрачервоного діапазону) та NIRSpec (Спектрограф ближнього інфрачервоного діапазону). Дослідники змогли дійти до своїх висновків, використовуючи двосторонній підхід до розслідування.

Обмеження "Яким чином"

Зоря в центрі цієї сцени розташована в нашій галактиці Чумацький Шлях на відстані близько 12 000 світлових років від Землі.

Подія, що отримала офіційну назву ZTF SLRN-2020, спочатку була помічена як спалах оптичного світла за допомогою Установки Цвіккі для транзієнтів в Паломарській обсерваторії Каліфорнійського технологічного інституту в Сан-Дієго. Дані NEOWISE (Ширококутний інфрачервоний дослідник навколоземних об′єктів) показали, що зоря фактично стала яскравішою в інфрачервоному діапазоні за рік до спалаху оптичного світла, натякаючи на присутність пилу. Це початкове виявлення 2023 року наштовхнуло дослідників на думку, що зоря була більш схожа на наше Сонце, і протягом сотень тисяч років перебувала в процесі старіння до стадії червоного гіганта, повільно розширюючись у міру вичерпання водневого палива.

Однак прилад MIRI "Вебба" розповів іншу історію. Завдяки потужній чутливості та просторовій роздільній здатності "Вебб" зміг точно виміряти приховане випромінювання від зорі та її найближчого оточення, яке знаходиться в дуже переповненій області космосу. Дослідники виявили, що зоря була не такою яскравою, як мала б бути, якби перетворилася на червоного гіганта, що вказує на те, що не було ніякого розбухання, яке поглинуло б планету, як вважалося раніше.

Реконструкція сцени

Дослідники припускають, що в певний момент планета була розміром з Юпітер, але оберталася досить близько до своєї зорі, навіть ближче, ніж орбіта Меркурія навколо нашого Сонця. Протягом мільйонів років планета оберталася все ближче й ближче до зорі, що призвело до катастрофічних наслідків.

"Врешті-решт планета почала торкатися атмосфери зорі. З цього моменту почався процес падіння, який прискорювався", - розповідає член команди Морган Маклеод з Гарвард-Смітсонівського центру астрофізики та Массачусетського технологічного інституту в Кембриджі. "Планета, впадаючи, почала ніби розмазуватися навколо зорі".

У своєму остаточному падінні планета мала б вирвати газ із зовнішніх шарів зорі. Коли вона розширювалася та охолоджувалася, важкі елементи в цьому газі конденсувалися в холодний пил протягом наступного року.

Оглядаючи залишки

Хоча дослідники очікували, що навколо зорі розширюється хмара холодного пилу, погляд за допомогою потужного приладу NIRSpec виявив гарячий навколозоряний диск молекулярного газу ближче до неї. Крім того, висока спектральна роздільна здатність "Вебба" дозволила виявити певні молекули в цьому акреційному диску, в тому числі монооксид вуглецю.

"З таким трансформаційним телескопом, як Вебб, мені було важко очікувати, що ми знайдемо в безпосередньому оточенні зорі", - каже Колетт Салик з Вассарського коледжу в Поукіпзі у штаті Нью-Йорк, дослідниця екзопланет і співавторка дослідження. "Скажу, що я не могла очікувати побачити те, що має характеристики планетоутворювальної області, навіть якщо планети тут не утворюються, в наслідок поглинання".

Можливість отримати характеристики цього газу відкриває перед дослідниками ще більше запитань про те, що насправді сталося після того, як планета була повністю поглинута зорею.

"Це справді прірва у вивченні цих подій. Це єдиний випадок, який ми спостерігали в дії, і це найкраще виявлення наслідків після того, як все заспокоїлося", - каже Лау. "Ми сподіваємося, що це лише початок нашої вибірки".

Результати дослідження були опубліковані 10 квітня в The Astrophysical Journal.

.

• телескоп Вебба
• Екзопланети