ZTF SLRN-2020:垂死的恒星正在吞噬一颗行星

天文学家首次发现,当一颗垂死的恒星吞没并摧毁一颗行星时,就会发出闪光。恒星演化理论模型指出,当恒星进入死亡阶段时,体积会膨胀到原来的几百倍,并吞噬它所经过的一切,然后喷出它的外层物质,之后坍缩成炽热的恒星残骸。

一颗行星围绕母恒星运行(左图),随着时间推移,恒星不断膨胀,影响行星的轨道,直到相互作用产生可探测的光度变化。
一颗行星围绕母恒星运行(左图),随着时间推移,恒星不断膨胀,影响行星的轨道,直到相互作用产生可探测的光度变化。(图片来源:International Gemini Observatory/NOIRLab/ NSF/AURA/P. Marenfeld)

这与描述太阳生命结束时的演化模型是一致的。麻省理工学院的天体物理学家基夏莱德说:“我们正在目睹地球的未来,如果其他文明在太阳吞噬地球的时候,从1万光年外观察地球,便会看到由于太阳喷射出一些物质导致突然变亮的闪焰,然后在它周围形成尘埃,接着它又恢复原状。”在太阳系,这个过程预计将在数十亿年后发生,太阳预计会膨胀到火星的轨道,并在途中吞没水星、金星和地球。

之前的观测捕捉到这些行星被吞噬之前和之后的阶段,但这是首次看到正在吞噬的行为。这颗名为ZTF SLRN-2020的类太阳恒星距离约1万2千光年,被认为吞没了一颗质量约为木星10倍的气态巨行星。这颗恒星的亮度迅速增加了100倍,然后迅速消失,发出明亮且持续很长时间的红外光。

首先,基夏莱德由兹威基瞬变设施发现这颗恒星在10天内亮度增加100多倍,接着又再次变暗。当这颗恒星吞噬了这颗行星时,它不断膨胀的外壳继续冷却,并在恒星周围形成了尘埃云,这给出了帕洛玛天文台观测到的长期红外光特征。

研究人员将这类事件命名为低光度红新星,并相信ZTF SLRN-2020可帮助了解行星吞没对后期恒星的亮度、化学成分和旋转速度的影响。他们估计低光度红新星每年会出现0.1到几次,既然知道它们的模样,未来可能会发现更多。

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