ศึกษาเกี่ยวกับดาว

ในการศึกษาที่จะปรากฏในNatureนักวิทยาศาสตร์จาก MIT, Harvard University, Caltech และที่อื่น ๆ รายงานว่าพวกเขาได้สังเกตเห็นดาวฤกษ์กลืนดาวเคราะห์เป็นครั้งแรก การตายของดาวเคราะห์ดูเหมือนจะเกิดขึ้นในกาแลคซีของเราเอง ซึ่งอยู่ห่างออกไปประมาณ 12,000 ปีแสง ใกล้กับกลุ่มดาวนกอินทรีที่มีลักษณะคล้ายนกอินทรี ที่นั่น นักดาราศาสตร์พบการปะทุของดาวฤกษ์ที่สว่างขึ้นกว่า 100 เท่าในเวลาเพียง 10 วัน ก่อนที่จะจางหายไปอย่างรวดเร็ว น่าแปลกใจที่แสงสีขาวร้อนนี้ตามมาด้วยสัญญาณที่เย็นกว่าและยาวนานกว่า นักวิทยาศาสตร์อนุมานได้ว่าการรวมกันนี้เกิดจากเหตุการณ์เดียวเท่านั้น: ดาวฤกษ์กลืนดาวเคราะห์ใกล้เคียง "เราเห็นระยะสุดท้ายของการกลืน" ผู้เขียนนำ Kishalay De, postdoc จาก Kavli Institute for Astrophysics and Space Research ของ MIT กล่าว สิ่งที่เป็นดาวเคราะห์ที่พินาศ? นักวิทยาศาสตร์ประเมินว่ามันน่าจะเป็นโลกร้อนขนาดเท่าดาวพฤหัสบดีที่หมุนวนเข้ามาใกล้ จากนั้นถูกดึงเข้าไปในชั้นบรรยากาศของดาวที่กำลังจะตาย และในที่สุดก็เข้าสู่แกนกลางของมัน ชะตากรรมที่คล้ายกันจะเกิดขึ้นกับโลก แม้ว่าจะไม่ใช่อีก 5 พันล้านปีข้างหน้า เมื่อดวงอาทิตย์คาดว่าจะมอดไหม้และเผาผลาญดาวเคราะห์ภายในระบบสุริยะ "เรากำลังมองเห็นอนาคตของโลก" เดอกล่าว "หากมีอารยธรรมอื่นสังเกตเห็นเราจากระยะ 10,000 ปีแสงขณะที่ดวงอาทิตย์กลืนกินโลก พวกเขาจะเห็นว่าดวงอาทิตย์สว่างขึ้นทันทีเมื่อมันขับวัตถุบางอย่างออกมา จากนั้นจึงก่อตัวเป็นฝุ่นรอบๆ ก่อนกลับสู่สภาพเดิม" ผู้ร่วมวิจัยของ MIT ได้แก่ Deepto Chakrabarty, Anna-Christina Eilers, Erin Kara, Robert Simcoe, Richard Teague และ Andrew Vanderburg พร้อมด้วยเพื่อนร่วมงานจาก Caltech, Harvard and Smithsonian Center for Astrophysics และสถาบันอื่นๆ อีกหลายแห่ง ร้อนและหนาว ทีมค้นพบการปะทุในเดือนพฤษภาคม 2020 แต่นักดาราศาสตร์ต้องใช้เวลาอีกหนึ่งปีในการหาคำอธิบายว่าการปะทุดังกล่าวเป็นอย่างไร สัญญาณเริ่มต้นปรากฏขึ้นในการค้นหาข้อมูลที่ดำเนินการโดย Zwicky Transient Facility (ZTF) ซึ่งดำเนินการที่หอดูดาว Palomar ของ Caltech ในแคลิฟอร์เนีย ZTF เป็นการสำรวจที่สแกนท้องฟ้าเพื่อหาดาวฤกษ์ที่มีการเปลี่ยนแปลงความสว่างอย่างรวดเร็ว ซึ่งรูปแบบดังกล่าวอาจเป็นสัญญาณของซุปเปอร์โนวา การระเบิดของรังสีแกมมา และปรากฏการณ์ดาวฤกษ์อื่นๆ เดอกำลังดูข้อมูล ZTF เพื่อหาสัญญาณของการปะทุในดาวคู่ ซึ่งเป็นระบบที่ดาวสองดวงโคจรรอบกันและกัน โดยดวงหนึ่งจะดึงมวลออกจากอีกดวงหนึ่งทุก ๆ ครั้ง และส่งผลให้สว่างขึ้นในเวลาสั้น ๆ “คืนหนึ่ง ฉันสังเกตเห็น ดาว ดวงหนึ่งที่สว่างขึ้นถึง 100 เท่าในช่วงเวลาหนึ่งสัปดาห์โดยที่ไม่มีที่ไหนเลย” เดอเล่า "มันไม่เหมือนกับการปะทุของดวงดาวใดๆ ที่ฉันเคยเห็นมาในชีวิต" ด้วยหวังว่าจะตอกย้ำแหล่งที่มาด้วยข้อมูลเพิ่มเติม De มองไปที่การสังเกตการณ์ดาวดวงเดียวกันที่ถ่ายโดยหอดูดาว Keck ในฮาวาย กล้องโทรทรรศน์ Keck ใช้การวัดแสงดาวด้วยสเปกโทรสโกปี ซึ่งนักวิทยาศาสตร์สามารถใช้แยกแยะองค์ประกอบทางเคมีของดาวได้ แต่สิ่งที่เดอพบยิ่งทำให้เขางุนงง ในขณะที่ดาวคู่ส่วนใหญ่ปลดปล่อยสสารของดาวฤกษ์ เช่น ไฮโดรเจนและฮีเลียมเมื่อดาวดวงหนึ่งกัดเซาะอีกดวงหนึ่ง แหล่งใหม่ก็ไม่ปล่อยสารเหล่านั้นออกมาเช่นกัน สิ่งที่เดเห็นกลับเป็นสัญญาณของ "โมเลกุลพิเศษ" ที่สามารถดำรงอยู่ได้ในอุณหภูมิที่เย็นจัดเท่านั้น "โมเลกุลเหล่านี้เห็นได้เฉพาะในดาวฤกษ์ที่เย็นจัดเท่านั้น" เดอกล่าว "และเมื่อดาวสว่างขึ้น ก็มักจะร้อนขึ้น ดังนั้น อุณหภูมิต่ำกับดาวที่สว่างจึงไม่ไปด้วยกัน" "ความบังเอิญที่มีความสุข" เห็นได้ชัดว่าสัญญาณนั้นไม่ใช่ดาวคู่ เดอตัดสินใจที่จะรอคำตอบเพิ่มเติมที่จะออกมา ประมาณหนึ่งปีหลังจากการค้นพบครั้งแรก เขาและเพื่อนร่วมงานได้วิเคราะห์การสังเกตการณ์ดาวดวงเดียวกัน โดยครั้งนี้ถ่ายด้วยกล้องอินฟราเรดที่หอดูดาวพาโลมาร์ ภายในแถบอินฟราเรด นักดาราศาสตร์สามารถเห็นสัญญาณของสสารที่เย็นกว่า ตรงกันข้ามกับการปล่อยออพติคอลที่ร้อนจัดซึ่งเกิดจากดาวคู่และเหตุการณ์ดาวฤกษ์ที่รุนแรงอื่นๆ "ข้อมูลอินฟราเรดนั้นทำให้ฉันตกจากเก้าอี้" เดอกล่าว "แหล่งกำเนิดแสงนั้นสว่างมากในช่วงอินฟราเรดใกล้" ดูเหมือนว่าหลังจากแสงวาบร้อนครั้งแรก ดาวฤกษ์ยังคงปล่อยพลังงานที่เย็นกว่าออกไปในปีหน้า วัสดุที่เย็นจัดนั้นน่าจะเป็นก๊าซจากดาวฤกษ์ที่พุ่งขึ้นสู่อวกาศและควบแน่นเป็นฝุ่น เย็นพอที่จะตรวจจับได้ที่ความยาวคลื่นอินฟราเรด ข้อมูลนี้บ่งชี้ว่าดาวฤกษ์อาจรวมตัวกับดาวฤกษ์ดวงอื่นแทนที่จะสว่างขึ้นอันเป็นผลมาจากการระเบิดของซุปเปอร์โนวา แต่เมื่อทีมวิเคราะห์ข้อมูลเพิ่มเติมและจับคู่กับการวัดที่ถ่ายโดยกล้องโทรทรรศน์อวกาศอินฟราเรดของ NASA หรือ NEOWISE พวกเขาก็พบข้อมูลที่น่าตื่นเต้นมากขึ้น จากข้อมูลที่รวบรวมได้ พวกเขาประเมินปริมาณพลังงานทั้งหมดที่ดาวฤกษ์ปล่อยออกมาตั้งแต่การปะทุครั้งแรก และพบว่ามันมีขนาดเล็กจนน่าตกใจ ประมาณ 1/1,000 เท่าของการรวมตัวของดาวฤกษ์ที่สังเกตได้ในอดีต "นั่นหมายความว่าอะไรก็ตามที่รวมเข้ากับดาวฤกษ์จะต้องมีขนาดเล็กกว่าดาวดวงอื่นที่เราเคยเห็นถึง 1,000 เท่า" เดอกล่าว "และเป็นเรื่องบังเอิญที่น่ายินดีที่มวลของดาวพฤหัสบดีมีมวลประมาณ 1/1,000 ของดวงอาทิตย์ เมื่อเราตระหนักได้ว่านี่คือดาวเคราะห์ดวงหนึ่งที่ชนเข้ากับดาวฤกษ์ของมัน" ในที่สุดนักวิทยาศาสตร์ก็สามารถอธิบายการปะทุครั้งแรกได้ แสงวาบที่สว่างและร้อนแรงน่าจะเป็นช่วงเวลาสุดท้ายของดาวเคราะห์ขนาดเท่าดาวพฤหัสบดีที่ถูกดึงเข้าสู่ชั้นบรรยากาศบอลลูนของดาวที่กำลังจะตาย เมื่อดาวเคราะห์ตกลงสู่แกนกลางของดาวฤกษ์ ชั้นนอกของดาวจะระเบิดออกและตกตะกอนเป็นฝุ่นเย็นในปีหน้า "เป็นเวลาหลายทศวรรษแล้วที่เราสามารถเห็นก่อนและหลัง" เดอกล่าว "ก่อนหน้านี้ เมื่อดาวเคราะห์ยังคงโคจรอยู่ใกล้ดาวฤกษ์มาก และหลังจากนั้น เมื่อดาวเคราะห์ดวงหนึ่งถูกกลืนกินไปแล้ว และดาวก็ใหญ่ยักษ์ สิ่งที่เราขาดหายไปคือการจับดาวในการแสดง ซึ่งคุณมีดาวเคราะห์ที่กำลังเคลื่อนที่ ชะตากรรมนี้แบบเรียลไทม์ นั่นคือสิ่งที่ทำให้การค้นพบนี้น่าตื่นเต้นจริงๆ”