这颗恒星在吃了一颗行星后打嗝了——但这颗行星真的要求它

By Keith Cooper published 17 hours ago

James Webb Space Telescope

这颗行星飞溅跌进恒星，将一股巨大的气体羽流流给恒星一个环的太空。

When you purchase through links on our site, we may earn an affiliate commission. Here’s how it works.

恒星吞没行星后的描画。(Image credit: NASA/ESA/CSA/Ralf Crawford (STScI))

詹姆斯·韦伯太空望远镜一直在研究一颗恒星和它的行星之间急剧碰撞的场景，而天文学家最初已经认为这颗恒星是一个吞没了行星的红巨星，但詹姆斯·韦伯太空望远镜已经发现了一个非常不同的故事：行星撞进恒星。

2020年，加州帕洛玛天文台的兹威基瞬变设施发现了一颗遥远的恒星——它位于距离我们大约12000光年远——在夜空中突然的变亮。当看回来自美国宇航局的NEOWISE使命档案数据中的这颗恒星时，天文学家发现这颗被命名为ZTF SLRN-2020的恒星在光学闪光之前一直在红外光中变亮了一年。

来自2023年的一项研究得出结论，ZTF SLRN-2020是一颗演变的太阳一样的叫红巨星的已经扩张的恒星。在这个过程中吞噬了围绕它的一个气体巨行星。这些闪光然后被解释为行星被摧毁，因为它被生长的红巨星吞噬；红外变亮据信是被随行星在红巨星的大气层中有效燃烧起来留下的尘埃造成，就像一颗巨大的流星一样。

然而，由位于亚利桑那州图森市美国国家科学基金会国家天文台红外实验室的劳廉领导的一个团队选择用詹姆斯·韦伯太空望远镜更仔细观察ZTF SLRN-2020。

劳在一份声明中说，“因为这是一个如此新颖的事件，当我们决定指向这台望远镜的方向时我们相当不知道来期望发生什么。用它的高分辨率在红外中观察，我们正在学习关于行星系统最终命运的有价值的见解，可能的包括我们自己的”。

劳的团队发现的是一个惊奇：这颗恒星不足够亮不能成为一个红巨星。相反，它看起来像一个太阳质量70%的常规的恒星一样。当然这改变了ZTF SLRN-2020的故事。如果这个系统中的行星没有被一个红巨星消耗，那么相反的是唯一的解释：这颗行星一定已经撞进了这颗恒星。

这怎么能发生？嗯，从非常第一次发现系外行星开始，天文学家们已经发现叫热木星的奇异世界。这些是在远离恒星的地方形成的气态巨星，然后向内迁移。这颗特殊的行星一定已经迁移到离它的母星如此近以致随着时间引力潮开始无情的把行星拉向它的末日。

哈佛-史密森天体物理中心和麻省理工学院的摩根·麦克劳德说，“这颗行星最终开始掠过恒星的大气层。从那一刻起它是一个更快的失控坠落过程。行星随着它下落开始有点围绕恒星污染了”。

潮汐力开始以邪恶一样的方式拉伸行星，直到最后行星溅落到恒星的气体中，随恒星吞没行星它打嗝出一股潮汐波进入太空。这种甩射出的羽流冷却并凝结成一团气体云，激发被NEOWISE看到的红外线变亮。

四张图表显示这颗行星逐渐螺旋更靠近它的恒星直到它碰撞为止，将一股气体的羽流送入太空，最终在恒星周围形成一个环。(Image credit: NASA/ESA/CSA/Ralf Crawford (STScI))

但还有一个惊奇。天文学家已经预计来看到一个无定形的气体云，但詹姆斯·韦伯太空望远镜的近红外光谱仪相反发现了一个近距离环绕恒星的分子气体盘。这个圆盘看起来完全像一个微型的行星形成圆盘一样。

纽约瓦萨学院的系外行星天文学家科莱特·萨利克在声明中说，“我可能已经没有期望看到一个行星形成区域的特征，即便在一个吞没之后行星并没有在这里形成”。

RELATED STORIES:

— Weird physics at the edges of black holes may help resolve lingering 'Hubble trouble'

—James Webb Space Telescope finds our Milky Way galaxy's supermassive black hole blowing bubbles (image, video)

— Tiny black holes left over from the Big Bang may be prime dark matter suspects

 这个圆盘被认为由一些落回恒星的被甩出的气体羽流组成，但细节仍不清楚的。然而鉴于这只是有希望观测到的许多类似的行星-恒星碰撞事件中的第一次，我们可能将在另一个世界末日系统中找到答案。即将到来的维拉鲁宾天文台（今年首次亮相）和美国宇航局的南希·格雷斯·罗曼太空望远镜的深入、广域勘测被预计来发现许多其他类似的事件，天文学家能用詹姆斯·韦伯太空望远镜跟进。

研究结果于4月10日公布在The Astrophysical Journal上。