Ученые обнаружили звезду, расположенную примерно в 1,3 тысяч световых лет от Земли, которая могла уничтожить одну из своих планет и находится на пути поглощения второго небесного тела.
Результаты исследований
Выводы представлены в двух новых исследованиях, опубликованных в журналах The Astrophysical Journal и The Astrophysical Journal Letters. Исследователи утверждают, что звезда, получившая название TOI-5882, демонстрирует химические признаки, соответствующие поглощению планеты в относительно недавнем прошлом. Кроме того, крупный объект, известный как коричневый карлик, который вращается очень близко к звезде, также, вероятно, будет поглощен в будущем, возможно, раньше, чем предполагалось ранее.
Судьба, схожая с Солнечной системой
По мнению астрономов, так называемое планетарное поглощение является естественным процессом звездной эволюции. Когда звезда стареет и переходит в фазу красного гиганта, она расширяется и способна поглотить ближайшие планеты, которые затем разрушаются и включаются в состав звезды. Подобная участь ждет и часть Солнечной системы. Через несколько миллиардов лет, когда Солнце достигнет этой стадии, оно должно поглотить Меркурий, Венеру и, возможно, даже Землю.
Хотя этот процесс для Солнца еще очень далек, ученые могут находить примеры на других звездах, поскольку разрушение планеты оставляет обнаруживаемые химические следы в свете, излучаемом звездой.
Литий как свидетельство уничтоженной планеты
Именно такой вид доказательств привлек внимание исследователей к TOI-5882. Анализируя свет, испускаемый звездой, ученые обнаружили необычайно высокие уровни лития — химического элемента, который гораздо более распространен на планетах, чем на звездах. Согласно первому исследованию, опубликованному в The Astrophysical Journal, наличие этого элемента указывает на то, что звезда, вероятно, поглотила планету.
Клаудия Агилера-Гомес, исследователь из Института астрофизики Папского католического университета Чили и одна из авторов исследования, заявила в The New York Times, что подобные открытия позволяют одновременно изучать эволюцию звезд и экзопланет. Она отметила: «События поглощения могут рассказать что-то о звезде, а также об экзопланете, и это самое невероятное. Они связывают эти две части астрономии, которые обычно остаются отделенными».
Коричневый карлик мог вызвать столкновение
Звезда TOI-5882 имеет массу примерно на 30% больше массы Солнца и уже привлекала интерес астрономов из-за присутствия огромного коричневого карлика на ее орбите. Этот объект, названный TOI-5882-b, имеет массу около 22 раз больше массы Юпитера и совершает оборот вокруг звезды всего за неделю. Его близость настолько велика, что исследователи считают неизбежным его будущее поглощение звездой.
По словам Брук Коттен, аспирантки астрономии из Университета Мичигана (США) и ведущего автора первого исследования, огромное гравитационное влияние коричневого карлика может объяснить, как была уничтожена первая планета. Поскольку TOI-5882 еще не вошла в фазу красного гиганта, она не расширена, что делает маловероятным простое поглощение планеты за счет естественного роста. Гипотеза, выдвинутая исследователями, заключается в том, что гравитация, оказываемая коричневым карликом, изменила орбиту соседней планеты, направив ее прямо на звезду.
Планета могла исчезнуть до двух миллиардов лет назад
Ученые полагают, что уничтоженная планета могла быть каменистой суперземлей или миром с массой, сравнимой с Нептуном. По мнению исследователей, она, вероятно, была выброшена на звезду в какой-то момент в течение последних двух миллиардов лет. Хотя ее уничтожение произошло быстро — возможно, за дни или недели — химические следы, оставленные этим событием, могут оставаться обнаружимыми в течение миллиардов лет.
Брук Коттен объяснила: «События поглощения происходят очень быстро; поэтому мы не можем наблюдать их в реальном времени».
Коричневый карлик также будет поглощен
Если первая планета была лишь «закуской», то коричневый карлик может стать следующей целью звезды. Предыдущие исследования предполагали, что TOI-5882-b будет поглощен примерно через 110 миллионов лет. Однако второе исследование, опубликованное на прошлой неделе в The Astrophysical Journal Letters, указывает на то, что этот процесс может произойти значительно раньше. Это исследование было возглавлено Ритвиком Нараяном, аспирантом в области астрофизики Массачусетского технологического института (MIT).
Используя модели, имитирующие приливные взаимодействия между звездами и орбитальными объектами, команда пришла к выводу, что коричневый карлик может спирально двигаться к звезде в два-шесть раз быстрее, чем считалось. Нараян заявил: «Возможно, в ближайшие 25-30 миллионов лет он окажется в положении, когда сможет начать поглощаться».
Дальнейшие исследования системы
Ученые планируют продолжать изучение TOI-5882 в поисках новых признаков разрушения планет. Для Коттен каждое новое наблюдение помогает восстановить историю этой планетной системы. «Для меня это как быть детективом. Мы просто продолжаем собирать улики».