Estrela moribunda capturada por astrônomos desfrutando da última refeição do tamanho de um planeta

As observações da estrela do corredor da morte e de um planeta infeliz nos dão uma prévia do destino final da Terra.

Os astrônomos viram uma estrela distante fazer uma refeição de um planeta em órbita ao seu redor. O exoplaneta foi engolido por sua estrela hospedeira quando o corpo estelar se expandiu e o engolfou durante seus “estertores da morte”.

A equipe por trás da observação usou o Gemini South Adaptive Optics Imager (GSAOIs) sobre Gêmeos Sulmetade do Observatório Internacional Geminipara detectar uma explosão de radiação do disco galáctico da Via Láctea que eles determinaram ter vindo de uma estrela em expansão para engolir um planeta com cerca de dez vezes o tamanho de Júpiter.

“Essas observações fornecem uma nova perspectiva para encontrar e estudar os bilhões de estrelas em nossa Via Láctea que já consumiram seus planetas”, coautor do artigo e astrônomo do NOIRLab, Ryan Lau, disse em um comunicado. A pesquisa da equipe é publicada na revista Natureza.

As observações têm implicações mais próximas de casa, dentro de nosso próprio sistema planetário, sugerindo o que acontecerá com a Terra em aproximadamente 5 bilhões de anos. Neste ponto, o sol entrará no que é conhecido como sua fase de gigante vermelha, que o verá inchar até 100 vezes seu tamanho atual, com seu diâmetro alcançando a órbita de Marte, fazendo com que oblitere o sistema solar. planetas internos.

As estrelas entram nesta fase quando ficam sem hidrogênio necessário para forjar o hélio durante a fusão nuclear em seus núcleos. Isso acaba com a energia externa que protege o núcleo contra o colapso causado pela pressão interna de sua própria gravidade. À medida que o núcleo sofre colapso gravitacional, as camadas externas da estrela são eliminadas à medida que a fusão nuclear contínua nessas camadas aquece esse material e faz com que ele inche para fora. Durante esta fase de gigante vermelha, uma estrela pode expandir até 1.000 vezes o seu tamanho original.

Astrônomos e astrofísicos há muito suspeitam que esse processo envolveria e destruiria planetas orbitando perto dessas estrelas, mas esta é a primeira vez que essa ação destrutiva é testemunhada.

A emissão que sugere esse processo destrutivo, ZTF SLRN-2020, consiste em uma explosão óptica de curta duração seguida por uma emissão infravermelha brilhante e duradoura. A explosão óptica durou cerca de dez dias, enquanto o final infravermelho do evento, designado ZTF SLRN-2020, desapareceu lentamente durante um período muito mais longo de cerca de seis meses.

A equipe conseguiu determinar que o ZTF SLRN-2020 foi o resultado de uma estrela moribunda desenvolvendo vários modelos para determinar as propriedades de sua fonte e o evento astronômico por trás das emissões. Uma das pistas principais surgiu quando eles eliminaram uma “nova vermelha”, que é uma colisão e fusão de duas estrelas, como a causa das emissões. A equipe determina que a luminosidade do ZTF SLRN-2020 não era grande o suficiente para explicar a colisão entre duas estrelas.

Isso levou os astrônomos a perceber que ZTF SLRN-2020 deve ser o resultado de uma colisão e fusão entre uma estrela e um objeto um pouco menor que ela, que eles acabaram determinando ser um planeta igual ou menor que cerca de dez vezes a massa de Júpiter.

Em um Notícias e visualizações da natureza pedaço Acompanhando o trabalho de pesquisa do Departamento de Física e Astronomia da Universidade da Califórnia, o pesquisador Smadar Naoz, que não esteve envolvido no estudo, explicou como o consumo desse planeta massivo por sua estrela-mãe pode ter progredido.

“Um planeta gigante se aventurou muito perto de sua estrela-mãe, interagindo com ela por um tempo antes da explosão, o que provavelmente se correlacionou com o engolfamento do planeta pela estrela”, disse ela.

Naoz observou que o destino final do planeta e a extensão em que foi consumido dependerá das condições do evento, sugerindo que serão necessárias observações futuras do ZTF SLRN-2020.

“Tais testes, sem dúvida, abrirão um vasto corpo de investigações de eventos semelhantes, bem como os mecanismos que os impulsionam”, concluiu ela.

Referências: Kishalay De, et al., Um transiente infravermelho de uma estrela engolindo um planeta, Natureza, (2023). DOI: 10.1038/s41586–023–05842-x; Smadar Naoz, Planeta engolido após se aventurar muito perto de sua estrelaNatureza, (2023).

Crédito da imagem em destaque: International Gemini Observatory/NOIRLab/NSF/AURA/M. Alho/M. Zamani