Ученые впервые увидели, как «Звезда Смерти» поглощает планету

Ученые впервые стали свидетелями того, как звезда, похожая на Солнце, расширяется и пожирает планету. Скорее всего, такая же судьба ждет Землю, правда, случится это примерно через четыре или пять миллиардов лет: умирающее Солнце раздуется, превратится в красного гиганта и поглотит нашу планету.

Один из авторов исследования, сотрудник Массачусетского технологического института Кишалай Де, рассказал в беседе со Space.com, что ученые предполагали, что рано или поздно такая судьба постигает все планеты, вращающиеся вокруг звезд на расстоянии немного ближе, чем Земля от Солнца. Однако найти экспериментальные доказательства этому было нелегко.

На протяжении десятилетий ученые находили звезды, которые либо только-только собирались поглотить планету, либо уже успели поглотить ее. А вот непосредственно процесс такого поглощения наблюдали впервые.

«Поглощение планеты — фундаментальный прогноз в нашем понимании звезд и планет, но частота этого явления была очень неопределенной. Обнаружение столь редкого события в первый раз всегда интересно», — отметил Де.

Звезда, которую увидели ученые, старше Солнца и находится в 12 000 световых лет от Земли, недалеко от созвездия Орла. Соседнюю газовую планету звезда поглотила во время расширения: такое происходит, когда звезды начинают умирать, и этот процесс сопровождается поглощением любых расположенных в пределах их расширения объектов.

В новом исследовании Де и его коллеги изучали произошедшую в 2020 году вспышку радиации, получившую название ZTF SLRN-2020. Изучаемая учеными звезда всего за неделю стала ярче в 100 раз. Сначала ученые не поняли, что именно наблюдали: им показалось, что перед ними лишь вспышка новой звезды. Однако, проанализировав данные, собранные Zwicky Transient Facility, работающей в Паломарской обсерватории Калифорнийского технологического института, ученые обратили внимание на любопытный факт: во время вспышки новой звезды ее окружает горячий газ, а в этом случае источник вспышки был окружен холодным газом.

По словам Де, холодный газ часто возникает в результате слияния звезд. Когда он продолжил изучение этой самой звезды, приняв к сведению также данные, собранные обсерваторией Кека на Гавайях, он также обнаружил молекулы, которые могут существовать только при очень низких температурах.

Примерно через год после первоначального открытия Де и его коллеги проанализировали данные той же звезды, на этот раз собранные с помощью инфракрасной камеры в Паломарской обсерватории. Они обнаружили, что краткая вспышка видимого света от звезды сопровождалась необычайно яркими световыми сигналами в ближнем инфракрасном диапазоне, которые медленно исчезали в течение шести месяцев.

Последняя часть головоломки появилась, когда специалисты изучили данные, собранные инфракрасным космическим телескопом НАСА NEOWISE: общее количество энергии, высвобожденной звездой с момента ее первоначального взрыва, было на удивление малым — примерно в тысячную величину любого звездного слияния, наблюдавшегося в прошлом. А это означало, что то, что слилось со звездой, должно быть в 1000 раз меньше, чем любая другая звезда. Вскоре ученые поняли, что звезда поглотила не другую звезду, а планету.

Во время этого слияния произошел выброс водорода, примерно в 33 раза превышающий массу Земли, а также около 0,33 земной массы пыли. Исходя из этих данных, ученые полагают, что масса звезды была примерно в 0,8-1,5 раза больше массы нашего Солнца, а поглощенная планета была примерно в 1-10 раз больше массы Юпитера.

По словам ученых, примерно через 5 миллиардов лет Солнце также станет красным гигантом и поглотит Землю. Если кто-то сможет наблюдать за этим процессом с расстояния 10 000 световых лет от нас, он увидет примерно такую же картину, какую увидели ученые, наблюдавшие за вышеописанным поглощением. Правда, свет от вспышки, скорее всего, будет более приглушенным, так как Земля менее массивна, чем планета, которую поглотила та звезда.