|
Звезда, похожая на Солнце, поглотила свою планету
|
|
|
|
Группа астрономов под руководством Брук Коттен из Мичиганского университета показала, что TOI-5882 — солнцеподобная звезда, расположенная на расстоянии около 1300 световых лет от нас, - вероятно, съела одну из своих планет.
|
|
|
|
Несмотря на то, что звезда может показаться идеальным местом для уничтожения улик, команда ученых все же нашла важные подсказки в химическом составе TOI-5882, в частности, в необычно высокой концентрации лития.
|
|
|
|
"Вы - это то, что вы едите, верно?" - говорит Коттен, аспирантка-исследователь с факультета астрономии Калифорнийского университета и ведущий автор нового отчета, опубликованного в Astrophysical Journal. "Мы знаем, что в планетарном веществе лития гораздо больше, чем в звездах. Так что, если звезда поглотит планету, она поглотит большое количество лития".
|
|
|
|
Когда звезда поглощает планету, астрономы называют это поглощением. С астрономической точки зрения, этот процесс происходит невероятно быстро и занимает недели или даже дни. По словам Котттен, это означает, что астрономы не могут полагаться на то, что увидят событие поглощения в том виде, в каком оно происходит, поэтому важно разработать методы, которые помогут исследователям изучать события поглощения постфактум.
|
|
|
|
|
|
|
"Это то, что делает эту область такой захватывающей. Вы действительно разгадываете тайну", - сказала Коттен, которая начала работать над исследованием в качестве студентки-старшекурсницы в рамках программы Lamat в Калифорнийском университете в Санта-Крузе. "Мы не можем просто наблюдать за совершением преступления, поэтому мы должны работать со всеми уликами, которые нам дают, чтобы вычислить преступника".
|
|
|
|
Работая над решением этих задач, астрономы смогут лучше понять, насколько распространено поглощение планет и какими различными способами оно может происходить. Например, примерно через 5 миллиардов лет наше солнце вступит в позднюю стадию своего жизненного цикла и превратится в так называемый красный гигант. По мере увеличения он поглотит Меркурий, Венеру и, возможно, Землю.
|
|
|
|
Но TOI-5882 еще не раздулся до такой степени, чтобы его расширение могло служить вероятным объяснением того, как он поглотил планету. Однако команда выдвинула интригующую альтернативу: у звезды, возможно, был сообщник.
|
|
|
|
Также на орбите TOI-5882 вращается гигантский газовый шар, масса которого более чем в 20 раз превышает массу Юпитера, но все же недостаточно большой, чтобы превратиться в звезду. Этот объект, называемый коричневым карликом, возможно, помог направить поглощенную планету к TOI-5882, но проверка этой теории будет предметом отдельного исследования, сказал Коттен.
|
|
|
|
Обоснование гипотезы
|
|
|
|
По словам Сета Джейкобсона, старшего автора исследования и доцента Мичиганского государственного университета, литий является мощным вещественным доказательством, потому что, хотя в звездах его немного от природы, планеты сильно обогащены им.
|
|
|
|
"Атомы лития, доставляемые к звезде в результате поглощения планетой, подобны спортивным болельщикам, прибывающим на стадион", - сказал он. "Возможно, уже есть несколько болельщиков, прибывших раньше, что отражает первоначальное количество лития в атмосфере звезды, но их быстро становится меньше".
|
|
|
|
Основываясь на количестве лития, которое наблюдали исследователи, они подозревают, что планета, которую поглотила TOI-5882, имела массу где-то между парой Земель и Нептуном.
|
|
|
|
"Тот факт, что мы можем посмотреть на звезду, находящуюся на расстоянии 1300 световых лет от нас, и с уверенностью сказать: "В этой звезде содержится больше лития, чем вы могли бы ожидать", является свидетельством как точности современных приборов, так и кропотливой работы по интерпретации этого сигнала", - сказала Мелинда Соарес- Фуртадо, старший автор исследования и доцент Висконсинского университета.
|
|
|
|
Четырнадцать экспертов из США и Чили объединились для участия в этом проекте. Метод, известный как спектроскопия, позволил команде проанализировать излучение TOI-5882 на наличие признаков присутствия лития. По спектрам звезды исследователи могли сказать, что в ней высокое содержание лития, но затем им пришлось доказать, что оно аномально высокое.
|
|
|
|
Таким образом, они составили список из 62 контрольных звезд, которые были сопоставимы по целому ряду критериев, включая возраст, массу и температуру. Затем команда сравнила TOI-5882 с контрольной группой по нескольким параметрам.
|
|
|
|
"И вам не нужно тщательно подбирать данные, чтобы они выделялись на общем фоне. Они надежны", - сказал Соареш-Фуртадо. "Как ни крути, TOI-5882 настолько богат литием, что его содержание составляет по меньшей мере 97-й процентиль".
|
|
|
|
Исследование также основывалось на предыдущей работе Соареса-Фуртадо, которая показала, что TOI-5882 действительно можно исследовать на наличие признаков поглощения. Она изучила характеристики, которыми должна обладать звезда, чтобы показать признаки поглощения, и, к сожалению, многие звезды не соответствуют этим требованиям, сказала она. Но TOI-5882 была одним из редких исключений.
|
|
|
|
Интересно, что несколько других звезд в контрольной выборке также показали высокие концентрации лития, что позволяет предположить, что исследователи могут исследовать другие механизмы обогащения. Как это часто бывает в науке, ответ на один вопрос может породить новые загадки, что является захватывающей новостью для астрономов, таких как Коттен.
|
|
|
|
"Когда я росла, я мечтала стать частным детективом", - сказала она. "Я думаю, это многое объясняет в том, чем я в конечном итоге стала. Я действительно чувствую себя детективом".
|
|
|
|
Источник
|
