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May. 04 2023

目睹恆星吞噬行星,預示地球可能的最終命運

  • 一顆行星圍繞母恆星運行(左圖),隨著時間推移,恆星不斷膨脹,影響行星的軌道,直到相互作用產生可探測的光度變化。(圖片來源:International Gemini Observatory/NOIRLab/ NSF/AURA/P. Marenfeld)

    一顆行星圍繞母恆星運行(左圖),隨著時間推移,恆星不斷膨脹,影響行星的軌道,直到相互作用產生可探測的光度變化。(圖片來源:International Gemini Observatory/NOIRLab/ NSF/AURA/P. Marenfeld)

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天文學家首次發現,當一顆垂死的恆星吞沒並摧毀一顆行星時,就會發出閃光。恆星演化理論模型指出,當恆星進入死亡階段時,體積會膨脹到原來的幾百倍,並吞噬它所經過的一切,然後噴出它的外層物質,之後坍縮成熾熱的恆星殘骸。

這與描述太陽生命結束時的演化模型是一致的。麻省理工學院的天體物理學家基沙雷.德(Kishalay De) 說:「我們正在目睹地球的未來,如果其他文明在太陽吞噬地球的時候,從1萬光年外觀察地球,便會看到由於太陽噴射出一些物質導致突然變亮的閃焰,然後在它周圍形成塵埃,接著它又恢復原狀。」在太陽系,這個過程預計將在數十億年後發生,太陽預計會膨脹到火星的軌道,並在途中吞沒水星、金星和地球。

之前的觀測捕捉到這些行星被吞噬之前和之後的階段,但這是首次看到正在吞噬的行為。這顆名為ZTF SLRN-2020的類太陽恆星距離約1萬2000光年,被認為吞沒了一顆質量約為木星10倍的氣態巨行星。這顆恆星的亮度迅速增加了100倍,然後迅速消失,發出明亮且持續很長時間的紅外光。

首先,基沙雷.德由史維基瞬態設施(Zwicky Transient Facility,ZTF)發現這顆恆星在 10天內亮度增加100多倍,接著又再次變暗。當這顆恆星吞噬了這顆行星時,它不斷膨脹的外殼繼續冷卻,並在恆星周圍形成了塵埃雲,這給出了帕洛馬山天文臺(Palomar Observatory)觀測到的長期紅外光特徵。

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研究人員將這類事件命名為低光度紅新星(subluminous red novae),並相信ZTF SLRN-2020可幫助了解行星吞沒對後期恆星的亮度、化學成分和旋轉速度的影響。他們估計低光度紅新星每年會出現0.1到幾次,既然知道它們的模樣,未來可能會發現更多。該研究已發表在《自然》(Nature)期刊上。

 

資料來源:Science Alert

本文轉載自臺北市立天文科學教育館網站。

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