速讀：天文學(xué)家首次發(fā)現(xiàn)：一顆垂死的恒星吞噬了一顆行星

一顆垂死的恒星膨脹并吞噬了一顆行星，使其陷入熾熱的死亡。

圖片來(lái)源：INTERNATIONAL GEMINI OBSERVATORY

(資料圖片僅供參考)

天文學(xué)家首次觀測(cè)到一顆垂死的恒星翻滾并吞噬了一顆行星，如同太陽(yáng)有朝一日會(huì)吞噬地球一樣。研究人員在尋找與恒星合并有關(guān)的煙火時(shí)，在大約1.2萬(wàn)光年外的天鷹座發(fā)現(xiàn)了這一事件。近日，研究人員在《自然》發(fā)布報(bào)告稱，這場(chǎng)相對(duì)較小的災(zāi)難，爆發(fā)的亮度僅為雙星合并的1/1000，可能會(huì)開(kāi)辟一個(gè)全新的研究領(lǐng)域。

“這為尋找更多的發(fā)現(xiàn)開(kāi)辟了道路?！瘪R里蘭大學(xué)的天文學(xué)家Igor Andreoni說(shuō)。沒(méi)有參與觀測(cè)的他很想知道“吞噬的過(guò)程究竟是如何發(fā)生的”。

當(dāng)一顆類太陽(yáng)恒星的燃料快要耗盡時(shí)，它就會(huì)變成一顆紅巨星，大到足以吞噬任何近地行星。當(dāng)恒星耗盡其核心的氫燃料時(shí)，聚變反應(yīng)就會(huì)向外擴(kuò)散以尋找更多燃料，恒星外層繼而發(fā)生膨脹。這意味著太陽(yáng)最終將包裹住地球和其他巖石行星，盡管這在未來(lái)50億年后才會(huì)發(fā)生。

2020年5月，麻省理工學(xué)院的天文學(xué)家Kishalay De和同事正在研究來(lái)自茲威基瞬變?cè)O(shè)施（ZTF）的數(shù)據(jù)。ZTF是加州帕洛馬天文臺(tái)的一架光學(xué)巡天望遠(yuǎn)鏡。他們正在尋找兩顆恒星合并時(shí)特有的變亮現(xiàn)象，即所謂的紅新星。然而，研究人員卻發(fā)現(xiàn)了一些更神秘的現(xiàn)象。

一顆后來(lái)被命名為ZTF SLRN-2020的恒星在10天內(nèi)亮度增加了100倍，之后慢慢減弱。在不確定它是什么的情況下，研究小組從夏威夷一臺(tái)巨大的凱克望遠(yuǎn)鏡上獲得了這顆恒星的光譜——不同波長(zhǎng)的亮度分解。兩顆恒星的合并通常會(huì)產(chǎn)生大量溫度超高的氫和氦，這會(huì)在光譜中留下明亮的發(fā)射線。而這些研究人員所期望的現(xiàn)象都沒(méi)有發(fā)現(xiàn)，相反，他們卻看到了溫度低得多的分子氣體的釋放。

針對(duì)謎一樣的ZTF SLRN-2020，一年后，研究人員用帕洛馬天文臺(tái)的黑爾望遠(yuǎn)鏡分析了它的紅外光譜，發(fā)現(xiàn)其仍然亮得驚人。研究人員發(fā)現(xiàn)，在他們最初發(fā)現(xiàn)的突然光學(xué)耀斑之前大約7個(gè)月，它就已經(jīng)開(kāi)始在紅外線中變亮。

慢慢地，一幅畫(huà)面開(kāi)始浮現(xiàn)。

隨著恒星的膨脹，一個(gè)伴星開(kāi)始摩擦它的外層。摩擦?xí)p慢伴星的軌道速度，直到它墜入恒星。這種俯沖會(huì)向恒星注入大量能量，使其膨脹，從而在光學(xué)波長(zhǎng)下發(fā)出明亮的光芒。在接下來(lái)的幾個(gè)月里，隨著它的冷卻和收縮，光學(xué)閃光褪色，一些恒星物質(zhì)被留下來(lái)，成為發(fā)光的塵埃，這解釋了長(zhǎng)期存在的紅外亮度。

盡管這一事件的演化和光譜類似于雙星合并，但它的暗淡卻指向了恒星和行星的合并。研究人員在《自然》報(bào)告說(shuō)，這顆恒星的合并質(zhì)量約為恒星質(zhì)量的1/1000。這將使它成為一顆與木星大小相當(dāng)?shù)男行恰?/p>

“他們提供的證據(jù)非常驚人。”Andreoni說(shuō)。太空望遠(yuǎn)鏡科學(xué)研究所的天文學(xué)家Suvi Gezari表示，這表明了多臺(tái)望遠(yuǎn)鏡反復(fù)觀察天空的力量。這些觀測(cè)將紅新星的現(xiàn)象擴(kuò)展到了更低的亮度?！拔磥?lái)的發(fā)現(xiàn)可能會(huì)給我們呈現(xiàn)一幅關(guān)于太陽(yáng)系命運(yùn)的生動(dòng)畫(huà)面?！盙ezari說(shuō)。

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