Расследование смерти планеты, проведенное "Уэббом", выявило неожиданную причину

Полученные космическим телескопом "Джеймс Уэбб" данные свидетельствуют, что планета погрузилась в звезду, а не звезда расширилась и затем поглотила ее.

Об этом рассказывают в Лаборатории реактивного движения НАСА, передают OstanniPodii.com.

Наблюдения космического телескопа имени Джеймса Уэбба внесли неожиданный поворот в нарратив о том, что считается первым случаем поглощения планеты звездой. Новые данные свидетельствуют о том, что звезда на самом деле не раздувалась, чтобы поглотить планету, как предполагалось ранее. Вместо этого, наблюдения "Уэбба" показывают, что орбита планеты со временем уменьшалась, медленно приближая планету к гибели, пока она не была поглощена полностью.

"Поскольку это настолько новое событие, мы не совсем знали, чего ожидать, когда решили направить этот телескоп в ее сторону", - сказал Райан Лау, ведущий автор нового исследования и астроном из NSF NOIRLab (Национальная исследовательская лаборатория оптико-инфракрасной астрономии Национального научного фонда). "Благодаря его инфракрасным снимкам высокого разрешения мы получаем ценную информацию об окончательной судьбе планетных систем, возможно, и нашей собственной".

Два инструмента на борту "Уэбба" провели посмертное исследование места происшествия -- MIRI (Инструмент среднего инфракрасного диапазона) и NIRSpec (Спектрограф ближнего инфракрасного диапазона). Исследователи смогли прийти к своим выводам, используя двусторонний подход к расследованию.

Ограничение "Каким образом"

Звезда в центре этой сцены расположена в нашей галактике Млечный Путь на расстоянии около 12 000 световых лет от Земли.

Событие, получившее официальное название ZTF SLRN-2020, первоначально было замечено как вспышка оптического света с помощью Установки Цвикки для транзиентов в Паломарской обсерватории Калифорнийского технологического института в Сан-Диего. Данные NEOWISE (Широкоугольный инфракрасный исследователь околоземных объектов) показали, что звезда фактически стала ярче в инфракрасном диапазоне за год до вспышки оптического света, намекая на присутствие пыли. Это первоначальное выявление 2023 года натолкнуло исследователей на мысль, что звезда была более похожа на наше Солнце, и в течение сотен тысяч лет находилась в процессе старения до стадии красного гиганта, медленно расширяясь по мере исчерпания водородного топлива.

Однако прибор MIRI "Уэбба" рассказал другую историю. Благодаря мощной чувствительности и пространственному разрешению "Уэбб" смог точно измерить скрытое излучение от звезды и ее ближайшего окружения, которое находится в очень переполненной области космоса. Исследователи обнаружили, что звезда была не такой яркой, как должна была бы быть, если бы превратилась в красного гиганта, что указывает на то, что не было никакого разбухания, которое поглотило бы планету, как считалось ранее.

Реконструкция сцены

Исследователи предполагают, что в определенный момент планета была размером с Юпитер, но вращалась довольно близко к своей звезде, даже ближе, чем орбита Меркурия вокруг нашего Солнца. В течение миллионов лет планета вращалась все ближе и ближе к звезде, что привело к катастрофическим последствиям.

"В конце концов планета начала касаться атмосферы звезды. С этого момента начался процесс падения, который ускорялся", - рассказывает член команды Морган Маклеод из Гарвард-Смитсоновского центра астрофизики и Массачусетского технологического института в Кембридже. "Планета, впадая, начала как бы размазываться вокруг звезды".

В своем окончательном падении планета должна была бы вырвать газ из внешних слоев звезды. Когда она расширялась и охлаждалась, тяжелые элементы в этом газе конденсировались в холодную пыль в течение следующего года.

Осматривая остатки

Хотя исследователи ожидали, что вокруг звезды расширяется облако холодной пыли, взгляд с помощью мощного прибора NIRSpec обнаружил горячий околозвездный диск молекулярного газа ближе к ней. Кроме того, высокое спектральное разрешение "Уэбба" позволило обнаружить определенные молекулы в этом аккреционном диске, в том числе монооксид углерода.

"С таким трансформационным телескопом, как Уэбб, мне было трудно ожидать, что мы найдем в непосредственном окружении звезды", - говорит Колетт Салик из Вассарского колледжа в Поукипге в штате Нью-Йорк, исследовательница экзопланет и соавтор исследования. "Скажу, что я не могла ожидать увидеть то, что имеет характеристики планетообразующей области, даже если планеты здесь не образуются, в результате поглощения".

Возможность получить характеристики этого газа открывает перед исследователями еще больше вопросов о том, что на самом деле произошло после того, как планета была полностью поглощена звездой.

"Это действительно пропасть в изучении этих событий. Это единственный случай, который мы наблюдали в действии, и это лучшее выявление последствий после того, как все успокоилось", - говорит Лау. "Мы надеемся, что это только начало нашей выборки".

Результаты исследования были опубликованы 10 апреля в The Astrophysical Journal.

.

• телескоп Уэбба
• Экзопланеты