Pierwszy dowód zniszczenia planety przez jej gwiazdę

Pierwszy dowód zniszczenia planety przez jej gwiazdę
Pierwszy dowód zniszczenia planety przez jej gwiazdęOriginal Press Release
Międzynarodowy zespół astronomów odkrył po raz pierwszy dowody na zniszczenie planety przez jej starzejącą się macierzystą gwiazdę.

Podobny los może czekać wewnętrzne planety w Układzie Słonecznym, gdy za pięć miliardów lat Słońce stanie się czerwonym olbrzymem i rozszerzy się aż do orbity Ziemi

prof Aleksander Wolszczan
Penn State Uniwersity

Wokół tej samej, mającej 11-krotnie większy od Słońca promień, gwiazdy – czerwonego olbrzyma BD+48 740 – zespół odkrył również ogromną planetę na zaskakująco eliptycznej orbicie. Wolszczan, wraz z astronomami Moniką Adamów, Grzegorzem Nowakiem i Andrzejem Niedzielskim z Uniwersytetu Mikołaja Kopernika w Toruniu, oraz Evą Villaver z Universidad Autonoma de Madrid w Hiszpanii trafił na dane wskazujące na zniszczenie planety podczas badań starzejącej się gwiazdy i jej otoczenia za pomocą teleskopu Hobby-Eberly. Dowody obejmują niezwykły skład chemiczny gwiazdy, plus bardzo nietypową eliptyczną orbitę planety, która uniknęła zniszczenia.

„Nasza szczegółowa analiza spektroskopowe ujawniała, że czerwony olbrzym BD +48 740, zawiera niezwykle wysoką ilość litu, rzadkiego pierwiastka stworzonego przede wszystkim w trakcie Wielkiego Wybuchu 14 miliardów lat temu „- mówi Adamów. Lit ulega zniszczeniu w gwiazdach, dlatego jego wyjątkowo wysoka zawartość w widmie starej gwiazdy jest tak niezwykła. -„Teoretycy zidentyfikowali zaledwie kilka bardzo szczególnych okoliczności poza Wielkim Wybuchem, w których gwiazdy mogą wytwarzać lit „- dodaje Wolszczan. -„W przypadku BD+48 740 prawdopodobnie produkcja litu została zainicjowana w wyniku opadnięcia na gwiazdę masy wielkości planety i podgrzania jej podczas gdy była trawiona przez gwiazdę.”

Drugim dowodem odkrytym przez astronomów jest bardzo eliptyczna orbita nowo odkrytej masywnej planety, co najmniej 1,6 razy bardziej masywnej od Jowisza. „Odkryliśmy, że planeta ta krąży wokół gwiazdy na orbicie, która jest tylko odrobinę szersza od orbity Marsa w peryhelium, a znacznie szersza w najdalszym punkcie”- mówi Niedzielski. -„Takie orbity są rzadkością w systemach planetarnych wokół starych gwiazd. Orbita planety wokół BD+48 740 jest najbardziej eliptyczna z do tej pory odkrytych planet.” Ponieważ za taki niezwykłe orbity odpowiedzialne są wzajemne oddziaływania grawitacyjne między planetami, astronomowie podejrzewają, że zniszczenie brakującej planety podczas rozszerzania się olbrzyma mogło doprowadzić do przekazania momentu pędu pozostałej planecie, które objawiło się przeniesieniem jej na wysoce ekscentryczną orbitę.

„Uchwycenie momentu pożerania planety przez gwiazdę jest niemal nieprawdopodobnym do osiągnięcia wyczynem ze względu na stosunkowo znaczącą szybkość procesu, ale wystąpienie takiego zderzenia można wydedukować ze sposobu, w jaki wpływa na chemię gwiazdy „- wyjaśnia Villaver. -„Bardzo wydłużona orbita masywnej planety, jaką odkryliśmy wokół tego bogatego  w lit czerwonego olbrzyma jest dokładnie tego rodzaju dowodem, które może wskazywać na niedawno dokonane przez gwiazdę zniszczenie brakującej planety”.

Źródła:

First Evidence Discovered of Planet's Destruction by Its Star

The first evidence of a planet's destruction by its aging star has been discovered by an international team of astronomers. The evidence indicates that the missing planet was devoured as the star began expanding into a „red giant” — the stellar equivalent of advanced age. „A similar fate may await the inner planets in our solar system, when the Sun becomes a red giant and expands all the way out to Earth's orbit some five-billion years from now,” said  Alex Wolszczan, an Evan Pugh Professor of Astronomy and Astrophysics at Penn State, University, who is one of the members of the research team. Wolszczan also is the discoverer of the first planet ever found outside our solar system.

The astronomers also discovered a massive planet in a surprisingly elliptical orbit around the same red-giant star, named BD+48 740, which is older than the Sun with a radius about eleven times bigger. Wolszczan and the team's other members, Monika Adamow, Grzegorz Nowak, and Andrzej Niedzielski of Nicolaus Copernicus University in Torun, Poland; and Eva Villaver  of the Universidad Autonoma de Madrid in Spain, detected evidence of the missing planet's destruction while they were using the Hobby-Eberly Telescope to study the aging star and to search for planets around it. The evidence includes the star's peculiar chemical composition, plus the highly unusual elliptical orbit of its surviving planet.

„Our detailed spectroscopic analysis reveals that this red-giant star, BD+48 740, contains an abnormally high amount of lithium, a rare element created primarily during the Big Bang 14 billion years ago,” Adamow said. Lithium is easily destroyed in stars, which is why its abnormally high abundance in this older star is so unusual. „Theorists have identified only a few, very specific circumstances, other than the Big Bang, under which lithium can be created in stars,” Wolszczan added. „In the case of BD+48 740, it is probable that the lithium production was triggered by a mass the size of a planet that spiraled into the star and heated it up while the star was digesting it.”

The second piece of evidence discovered by the astronomers is the highly elliptical orbit of the star's newly discovered massive planet, which is at least 1.6 times as massive as Jupiter. „We discovered that this planet revolves around the star in an orbit that is only slightly wider than that of Mars at its narrowest point, but is much more extended at its farthest point,” Niedzielski said. „Such orbits are uncommon in planetary systems around evolved stars and, in fact, the BD+48 740 planet's orbit is the most elliptical one detected so far.” Because gravitational interactions between planets are responsible for such peculiar orbits, the astronomers suspect that the dive of the missing planet toward the star before it became a giant could have given the surviving massive planet a burst of energy, throwing it into an eccentric orbit like a boomerang.

„Catching a planet in the act of being devoured by a star is an almost improbable feat to accomplish because of the comparative swiftness of the process, but the occurrence of such a collision can be deduced from the way it affects the stellar chemistry,” Villaver explained. „The highly elongated orbit of the massive planet we discovered around this lithium-polluted red-giant star is exactly the kind of evidence that would point to the star's recent destruction of its now-missing planet.”

The paper describing this discovery is posted in an early online edition of the Astrophysical Journal Letters (Adamow et al. 2012, ApJ, 754, L15). The Hobby-Eberly Telescope is a joint project of the University of Texas at Austin, Penn State University, Ludwig-Maximilians-Universitat Munchen, and Georg-August-Universitat Gottingen. The telescope is named in honor of its principal benefactors, William P. Hobby and Robert E. Eberly.

Dodaj komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *