Z pomocą International Gemini Observatory naukowcy po raz pierwszy zaobserwowali, jak umierająca gwiazda pochłania okrążającą ją planetę. Podobny los czeka kiedyś Ziemię.
Dzięki wieloletnim obserwacjom tysięcy gwiazd w różnych stadiach życia astronomowie zdołali już zrozumieć, jak gwiazdy się rodzą, ewoluują i umierają oraz jak oddziałują z towarzyszącymi im planetami.
CZYTAJ TAKŻE: Uciekająca czarna dziura pozostawia warkocz gwiazd
Uważa się, że kiedy gwiazda wielkości Słońca kończy swój żywot, zwiększa swoje rozmiary od 100 do 1000 razy, pochłaniając wewnętrzne planety. Według obliczeń astronomów, w ciągu roku w całej Drodze Mlecznej ma miejsce jednak tylko kilka takich przypadków. Choć już wcześniej udawało się dostrzec skutki takiego zdarzenia, to nigdy nie zaobserwowano, jak zachodzi.
Teraz udało się tego dokonać z pomocą Obserwatorium Gemini, a konkretnie jednego z dwóch teleskopów – Bliźniaka Południowego (Gemini South telescope), działającego w Andach. Umierająca, rozszerzająca się gwiazda znajduje się 13 tys. lat świetlnych od Ziemi. Bliska jej planeta znalazła się na razie wewnątrz materiału wyrzuconego w trakcie niskoenergetycznej eksplozji na powierzchni gwiazdy.
„Obserwacje te dają nam nową perspektywę dla badań miliardów gwiazd, które w Drodze Mlecznej pochłonęły już towarzyszące im planety” – mówi Ryan Lau, astronom z NOIRLab, autor publikacji, która ukazała się w magazynie „Nature”.
Jak wyjaśniają badacze, gwiazda tego typu przez większość życia czerpie energię z zachodzącej w jądrze zamiany wodoru w hel. Powstające ciśnienie zapobiega zapadaniu się gwiazdy pod wpływem własnej grawitacji. Kiedy wodór w jądrze się skończy, obecny w nim hel zaczyna przemieniać się w węgiel; tymczasem fuzja jąder atomowych wodoru w jądra helu zaczyna mieć miejsce w zewnętrznych partiach gwiazdy, co powoduje ich dramatyczną ekspansję.
Podobna do Słońca gwiazda zamienia się wtedy w tzw. czerwonego olbrzyma, pochłaniającego pobliskie globy. Gwiezdna materia coraz silniej oddziałująca na planety powoduje dodatkowo ich spowolnienie, a przez to coraz większe zacieśnianie ich orbit – zapadanie się w stronę gwiazdy.
CZYTAJ TAKŻE: Naukowcy nawołują do usuwania kosmicznych śmieci
Pierwsze wskazówki odnośnie zaobserwowanego teraz, rzadkiego zdarzenia dostarczyły dane z projektu szerokokątnej obserwacji nieba Zwicky Transient Facility. Potem potwierdziły je obserwacje prowadzone kosmicznym teleskopem NEOWISE.
Jednak do odróżnienia opisanego pochłonięcia planety przez gwiezdną materię od częstych koronalnych wyrzutów masy – potrzeba szczególnie wysokiej rozdzielczości i dłuższych obserwacji. Umożliwiło to właśnie Obserwatorium Gemini.
„Bliźniak Południowy cały czas poszerza nasze rozumienie wszechświata, a te nowe obserwacje potwierdzają przewidywania odnośnie naszej planety. Odkrycie to stanowi doskonały przykład tego, co można osiągnąć łącząc światowej klasy teleskop i naukową współpracę na najwyższym poziomie” – mówi Martin Still z Obserwatorium Gemini.
„Dzięki rewolucyjnym badaniom w świetle widzialnym i podczerwieni możemy teraz, w czasie rzeczywistym, być świadkami takich zdarzeń w Drodze Mlecznej. To świadectwo niemal pewnej przyszłości naszej planety” – dodaje Kishalay De, astronom z MIT, główny autor publikacji.
Otoczenie planety przez materię gwiazdy trwało 100 dni. Wyrzucona przez gwiazdę materia zawierała wodór o masie 1/3 masy Ziemi i drugie tyle pyłu. Sama gwiazda ma natomiast masę od 0,8 do 1,5 mas Słońca, a planeta – od 1 do 10 mas Jowisza.
Odkrycie przyniosło też inną korzyść. Pozwoliło udoskonalić metody obserwacyjne i ułatwi poszukiwania innych zdarzeń tego rodzaju. Może się to okazać szczególnie przydatne po uruchomieniu w 2025 r. budowanego właśnie teleskopu – Vera C. Rubin Observatory – twierdzą naukowcy.
Co równie ważne, podobny los – jak opisanej planety – z czasem czeka Merkurego, Wenus, a także Ziemię, kiedy za ok. 5 mld lat umierać będzie Słońce.
„Myślę, że w tych wynikach jest coś niezwykłego – coś, co mówi o niestałości naszej egzystencji. Po miliardach lat życia Układu Słonecznego, nasz koniec prawdopodobnie będzie miał postać trwającego kilka miesięcy ostatecznego błysku” – mówi dr Lau.
PAP / RL / opr. KS
Fot. https://noirlab.edu/, International Gemini Observatory/NOIRLab/NSF/AURA/Kwon O Chul