برخلاف تصور اولیه که ستاره با گسترش خود این سیارهی بیدفاع را در بر گرفته، مشخص شده که خود سیاره نیز در نابودیاش نقش داشته و در مداری مارپیچی و مرگبار بهسمت ستاره سقوط کرده است.
این یافته که از طریق مشاهدات تلسکوپ فضایی جیمز وب (JWST) به دست آمده، بینشی تازه در مورد سیر تحول سامانههای سیارهای و رفتارهای عجیب و غیرمنتظار آنها ارائه میدهد.
«چون این رویداد بسیار نادر و جدید بود، واقعاً نمیدانستیم چه چیزی انتظارمان را میکشد وقتی تصمیم گرفتیم تلسکوپ را به سوی آن نشانه برویم،»
رایان لاو، اخترشناس آزمایشگاه NOIRLab در آمریکا میگوید.
«با نگاه پرقدرت مادونقرمز این تلسکوپ، داریم نکات ارزشمندی درباره سرنوشت نهایی سامانههای سیارهای میآموزیم — شاید حتی درباره سامانهی خود ما.»
توجه اخترشناسان نخستینبار در سال ۱۳۹۹ به این پدیده جلب شد، زمانی که یک ستاره در فاصله ۱۲ هزار سال نوری، ناگهان صد برابر روشنتر شد و سپس بهسرعت دوباره کمنور شد.
پس از تحلیل دقیق تمام احتمالات، دانشمندان به این نتیجه رسیدند که این رویداد که ZTF SLRN-۲۰۲۰ نام گرفت، فقط میتواند ناشی از بلعیده شدن یک سیارهی فراخورشیدی توسط ستارهاش باشد.
این کشف بسیار مهم است. برای نخستین بار، اخترشناسان توانستند رویداد واقعی بلعیده شدن یک سیارهی مداری توسط ستارهاش را مشاهده کنند — چیزی که تصور میشد تصویری از مراحل پایانی عمر یک سامانهی سیارهای باشد، زمانی که ستارهای شبیه خورشید به یک غول سرخ تبدیل شده و سیارات پیرامون خود را میبلعد.
کیشالای دی، اخترفیزیکدان مؤسسه کاولی MIT، آن زمان گفته بود: «ما داریم آیندهی زمین را میبینیم.»
اما… ظاهراً اینطور نبوده است.
لاو و همکارانش با استفاده از ابزارهای فروسرخ تلسکوپ جیمز وب، داستان کاملاً متفاوتی را آشکار کردند.
وقتی یک ستاره در حال طی زندگی عادیاش است و در هستهاش اتمها را برای ساخت عناصر سنگینتر به هم جوش میدهد، در مرحلهی دنبالهی اصلی عمرش قرار دارد.
وقتی ستارهای مشابه خورشید سوختش به پایان میرسد، متورم شده و به یک غول سرخ تبدیل میشود — بزرگتر، داغتر و درخشانتر. این یک غول ناپایدار است که در آستانهی مرگ قرار دارد.
سیاراتی که بیش از حد نزدیک باشند، نابود خواهند شد. دانشمندان معتقدند خورشید در چند میلیارد سال آینده ممکن است آنقدر متورم شود که تا مدار مریخ گسترش یابد.
اما دستهای از سیارات فراخورشیدی وجود دارند که میتوانند چنین پدیدههایی را توضیح دهند: «مشتریهای داغ».
اینها سیاراتی در ابعاد مشتری هستند که در مداری بسیار نزدیک به ستارهی خود گردش میکنند — آنقدر نزدیک که امکان شکلگیری اولیه در آن ناحیه وجود ندارد.
برخی از این مشتریهای داغ چنان به ستاره نزدیکاند که در حال تبخیر شدن هستند و دُمهایی طولانی از ماده از خود بهجا میگذارند.
این ممکن است نخستین مرحلهی بلعیده شدن باشد: سیاره جرم خود را از دست میدهد، مدارش کاهش مییابد و در نهایت به ستاره برخورد کرده و نابود میشود.
لاو و همکارانش معتقدند دقیقاً همین سناریو برای ZTF SLRN-۲۰۲۰ رخ داده است:
سیارهای در اندازه مشتری، در مداری بسیار نزدیکتر از عطارد، طی میلیونها سال مدارش تحلیل رفته تا اینکه به نابودی کامل رسیده است.
مورگان مکلئود، اخترشناس مرکز اخترفیزیک هاروارد-اسمیتسونین و MIT، میگوید:
«در نهایت سیاره شروع به تماس با جو ستاره کرد و از آن لحظه، فرآیند سقوط شتاب گرفت. سیاره در حین سقوط شروع کرد به پخش شدن در اطراف ستاره.»
در نهایت، سیاره ناپدید شد و تودهای از گاز را بهجا گذاشت که به گاز مولکولی سرد تبدیل شد.
اما مشاهدات ابزار NIRSpec چیز غیرمنتظرهای را نشان داد: نزدیکتر از این گاز سرد به ستاره، ابری از گاز مولکولی داغ وجود داشت که مولکولهایی چون منوکسید کربن و فسفین در آن دیده شد.
منوکسید کربن بسیار جالب بود، چرا که شباهت زیادی به آنچه در قرصهای تشکیل سیاره در اطراف ستارههای نوزاد دیده میشود داشت.
معنای حضور آن در چنین مرگ سیارهای هنوز نیاز به بررسی دارد.
لاو میگوید:
«ما واقعاً در آغاز راه مطالعه چنین پدیدههایی هستیم. این تنها موردیست که آن را در حال وقوع دیدهایم، و بهترین شناسایی آثار پس از وقوع آن را داریم.
امیدواریم این تنها آغاز نمونهبرداریهای ما باشد.»
نتایج این پژوهش در مجلهی The Astrophysical Journal منتشر شده است.
