Gli astronomi osservano una stella divorare un pianeta

Gli astronomi che utilizzano il Gemini South Telescope in Cile, gestito dal NOIRLab della National Science Foundation, hanno osservato la prima prova che una stella simile al sole ha inghiottito un pianeta extrasolare. La “pistola fumosa” di questo evento è stata vista in una lunga esplosione a bassa energia della stella, il segno distintivo di un pianeta che sfiora la superficie di una stella. Questo processo senza precedenti potrebbe preannunciare il destino finale della Terra mentre il nostro sole si avvicina alla fine della sua vita in circa cinque miliardi di anni.

Studiando innumerevoli stelle in diversi stadi della loro evoluzione, gli astronomi hanno acquisito informazioni sui cicli di vita delle stelle e su come interagiscono con i loro sistemi planetari circostanti man mano che invecchiano. Questa ricerca conferma che quando una stella simile al sole si avvicina alla fine della sua vita, si espande da 100 a 1.000 volte la sua dimensione originale, fino a inghiottire i pianeti interni del sistema. Si stima che tali eventi si verifichino alcune volte all’anno in tutta la Via Lattea. Mentre osservazioni precedenti hanno confermato le conseguenze degli sweep planetari, gli astronomi devono ancora scoprirne uno coinvolto.

Con il potente Gemini South Adaptive Optics Imager (GSAOI) su Gemini South, metà del Gemini International Observatory gestito dal NOIRLab di NSF, gli astronomi hanno osservato la prima prova diretta che una stella morente si sta espandendo per sollevarsi da uno dei suoi pianeti. . La prova di questo evento è stata trovata in una straordinaria esplosione “lunga ea bassa energia” da una stella nella Via Lattea a 13.000 anni luce dalla Terra. Questo evento, di un pianeta divorato da una stella inghiottita, probabilmente predice il destino finale di Mercurio, Venere e Terra quando il nostro Sole entrerà nei suoi incantesimi di morte in circa cinque miliardi di anni.

“Queste osservazioni forniscono una nuova prospettiva per trovare e studiare i miliardi di stelle nella nostra galassia che hanno già inghiottito i loro pianeti”, ha affermato Ryan Lau, astronomo di NOIRLab e coautore dello studio, pubblicato sulla rivista Nature.

Per la maggior parte della sua vita, la stella simile al sole ha fuso l’idrogeno in elio nel suo nucleo caldo e denso, permettendo alla stella di spingere contro il peso schiacciante dei suoi strati esterni. Quando l’idrogeno nel nucleo si esaurisce, la stella inizia a fondere l’elio in carbonio e la fusione dell’idrogeno viaggia verso gli strati esterni della stella, facendoli espandere e trasformando la stella simile al sole in una gigante rossa.

Tuttavia, un tale spostamento è una cattiva notizia per i pianeti del sistema stellare. Se la superficie della stella alla fine si espande per inghiottire uno dei suoi pianeti, la loro interazione si tradurrà in una sorprendente esplosione di energia e materia. Questo processo rallenterebbe anche la velocità orbitale del pianeta, facendolo collidere con la stella.

I primi indizi di questo evento sono stati scoperti attraverso le immagini ottiche della Zwicky Transit Facility. Le immagini a infrarossi del Wide-field Infrared Survey Explorer (NEOWISE) della NASA, che possono esaminare ambienti polverosi per eruzioni e altri eventi transitori, hanno quindi confermato l’assorbimento, soprannominato ZTF SLRN-2020. “Il nostro team ha analizzato nuovamente le mappe a infrarossi di NEOWISE dell’intero cielo, che rappresentano l’enorme potenziale di scoperta dei dati d’archivio”, ha affermato Aaron Meissner, astronomo di NOIRLab e coautore dell’articolo.

Distinguere un’esplosione planetaria da altri tipi di esplosioni, come brillamenti solari ed eruzioni di massa coronale, è difficile e richiede osservazioni ad alta risoluzione per individuare la posizione dell’esplosione e misurazioni a lungo termine della luminosità senza inquinamento dalle stelle vicine.

Gemini South ha fornito questi dati vitali grazie alle sue capacità visive adattive.

“Gemini South continua ad espandere la nostra comprensione del cosmo e queste nuove osservazioni supportano le previsioni per il futuro del nostro pianeta”, ha affermato Martin Steele, direttore del Gemini Observatory Program presso la US National Science Foundation. “Questa scoperta è un ottimo esempio delle scoperte che possiamo ottenere quando combiniamo operazioni di telescopio di livello mondiale con una collaborazione scientifica all’avanguardia”.

ha affermato Kechalay D, astronomo del MIT e autore principale dello studio. Articolo.

L’eruzione è durata circa 100 giorni e le proprietà della curva della luce e del materiale espulso hanno fornito agli astronomi informazioni sulla massa della stella e del pianeta che affondano. L’ejecta consisteva di circa 33 masse terrestri di idrogeno e circa 0,33 masse terrestri di polvere. “Questo è più del materiale di formazione di stelle e pianeti che viene riciclato, o rifluito, nel mezzo interstellare grazie alla stella che mangia pianeti”, ha detto Lau. Sulla base di questa analisi, il team ha stimato che la stella madre ha una massa di circa 0,8-1,5 volte quella del nostro Sole e che il pianeta inghiottito ha una massa di 1-10 volte quella di Giove.

Ora che le proprietà di assorbimento dei pianeti sono state determinate per la prima volta, gli astronomi hanno modi migliori per cercare eventi simili altrove nell’universo. Ciò sarà particolarmente importante quando l’Osservatorio Vera C. Rubin inizierà a funzionare nel 2025. Ad esempio, gli effetti osservati dell’inquinamento chimico su una stella residua, se osservati altrove, potrebbero indicare che è in corso l’assorbimento. L’interpretazione di questo evento fornisce anche la prova di un anello mancante nella nostra comprensione dell’evoluzione e dell’eventuale destino dei sistemi planetari, compresi i sistemi planetari.

“Penso che ci sia qualcosa di affascinante in questi risultati che parla della caducità della nostra esistenza”, dice Lau. “Dopo miliardi di anni che attraversano la vita del nostro sistema solare, le nostre fasi finali finiranno probabilmente in un lampo finale che durerà solo mesi”.

fonte: Laboratorio NOIR