目睹恒星吞噬行星,预示地球可能的最终命运

发布单位:台北市立天文科学教育馆

  天文学家首次发现,当一颗垂死的恒星吞没并摧毁一颗行星时,就会发出闪光。恒星演化理论模型指出,当恒星进入死亡阶段时,体积会膨胀到原来的几百倍,并吞噬它所经过的一切,然后喷出它的外层物质,之后坍缩成炽热的恒星残骸。

一颗行星围绕母恒星运行(左图),随着时间推移,恒星不断膨胀,影响行星的轨道,直到相互作用产生可探测的光度变化。A planet orbits its star (left), which expands over time, affecting the planet's orbit, eventually growing until the interaction produces detectable changes in light (International Gemini Observatory/NOIRLab/NSF/AURA/P. Marenfeld)
图说:一颗行星围绕母恒星运行(左图),随着时间推移,恒星不断膨胀,影响行星的轨道,直到相互作用产生可探测的光度变化。(图片来源:International Gemini Observatory/NOIRLab/ NSF/AURA/P. Marenfeld)

  这与描述太阳生命结束时的演化模型是一致的。麻省理工学院的天体物理学家Kishalay De说:「我们正在目睹地球的未来,如果其他文明在太阳吞噬地球的时候,从一万光年外观察地球,便会看到由于太阳喷射出一些物质导致突然变亮的闪焰,然后在它周围形成尘埃,接着它又恢复原状。」在太阳系,这个过程预计将在数十亿年后发生,太阳预计会膨胀到火星的轨道,并在途中吞没水星、金星和地球。

  之前的观测捕捉到这些行星被吞噬之前和之后的阶段,但这是首次看到正在吞噬的行为。这颗名为ZTF SLRN-2020的类太阳恒星距离约一万两千光年,被认为吞没了一颗质量约为木星10倍的气态巨行星。这颗恒星的亮度迅速增加了100倍,然后迅速消失,发出明亮且持续很长时间的红外光。

  首先,De由史维基瞬态设施(Zwicky Transient Facility,ZTF)发现这颗恒星在10天内亮度增加100多倍,接着又再次变暗。当这颗恒星吞噬了这颗行星时,它不断膨胀的外壳继续冷却,并在恒星周围形成了尘埃云,这给出了帕洛马山天文台(Palomar Observatory)观测到的长期红外光特征。

  研究人员将这类事件命名为低光度红新星(subluminous red novae),并相信ZTF SLRN-2020可帮助了解行星吞没对后期恒星的亮度、化学成分和旋转速度的影响。他们估计低光度红新星每年会出现0.1到几次,既然知道它们的模样,未来可能会发现更多。该研究已发表在《自然》期刊上。(编译/台北天文馆吴典谚)

资料来源:Science Alert

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