Telescopul Spațial James Webb (JWST) a studiat scena unei coliziuni dramatice între o stea și planeta sa, dar, în timp ce astronomii credeau inițial că steaua era un gigant roșu care înghițea planeta, JWST a descoperit o poveste foarte diferită: planeta s-a lovit de stea, relatează Space.com, care citează un studiu recent publicat în revista The Astrophysical Journal.
În 2020, Zwicky Transient Facility de la Observatorul Palomar din California a observat o stea îndepărtată, aflată la aproximativ 12.000 de ani-lumină de noi, care a început să strălucească brusc pe cerul nopții.
Un studiu din 2023 a concluzionat că ZTF SLRN-2020 era o stea evoluată asemănătoare Soarelui, care s-a extins și a înghițit în acest proces o planetă gigantă gazoasă care o orbita. Flash-ul de lumină a fost interpretat drept semn că planeta a fost distrusă atunci când a fost consumată de gigantul roșu în expansiune; creșterea în infraroșu a fost considerată a fi cauzată de praful lăsat în urma acestui proces, asemeni unui meteor uriaș care arde într-o atmosferă de gigant roșu.
Totuși, o echipă condusă de Ryan Lau de la NOIRLab din Tucson, Arizona, a ales să studieze mai îndeaproape ZTF SLRN-2020 folosind JWST.
„Fiind un eveniment atât de nou, nu știam prea bine la ce să ne așteptăm când am decis să îndreptăm telescopul spre aceasta,” a spus Lau într-un comunicat. „Cu privirea sa de înaltă rezoluție în infraroșu, învățăm informații valoroase despre soarta finală a sistemelor planetare, posibil inclusiv al nostru.”
Ceea ce a descoperit echipa lui Lau a fost o surpriză: Steaua nu era suficient de strălucitoare pentru a fi un gigant roșu. În schimb, părea a fi o „stea obișnuită” cu aproximativ 70% din masa Soarelui nostru. Aceasta schimbă complet povestea ZTF SLRN-2020. Dacă planeta din acest sistem nu a fost consumată de un gigant roșu, atunci singura explicație posibilă este că planeta s-a lovit de stea.
Cum poate o planetă să se prăbușească într-o stea?
Cum s-a întâmplat acest lucru? Încă de la primele descoperiri de exoplanete, astronomii au găsit lumi bizare numite „Jupiteri fierbinți”. Acestea sunt planete gigantice gazoase care s-au format departe de steaua lor și apoi au migrat spre interior. Această planetă trebuie să fi migrat atât de aproape de steaua sa părinte încât, de-a lungul timpului, marele său câmp gravitațional a început să o tragă inevitabil spre distrugere.
„Planeta a început să atingă atmosfera stelei. Apoi, procesul a devenit unul accelerat, cu planeta căzând tot mai repede,” a spus Morgan MacLeod de la Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics și MIT.
Forțele mareice au început să întindă planeta într-o priză imensă, până când, în final, planeta „a căzut” în gazele stelei, iar steaua a aruncat o undă de gaz în spațiu. Această ploaie de gaze s-a răcit și s-a condensat într-un nor de gaz, ceea ce a declanșat strălucirea în infraroșu observată de NEOWISE.
Dar a mai fost o surpriză
Astronomii se așteptau să vadă un nor amorf de gaz, dar spectrometrul în infraroșu al JWST a găsit, în schimb, un disc de gaz molecular care înconjura steaua la o apropiere mare. Acest disc arată exact ca un mini-disc specific etapelor incipiente de formare a planetelor.
„Nu m-aș fi așteptat niciodată să văd ceea ce are caracteristicile unei regiuni de formare planetară, deși planetele nu se formează aici, ca urmare a unui proces de înghițire,” a spus astronomul Colette Salyk de la Vassar College din New York.
Se consideră că discul ar fi compus din o parte din ploaia de gaz aruncată care a căzut înapoi spre stea, dar detaliile încă sunt neclare. Totuși, având în vedere că acesta este doar primul dintre sperăm multele evenimente similare de coliziune planetă-stea care vor fi observate, este posibil ca răspunsurile să fie găsite într-un alt sistem apocaliptic.
Cercetările extinse și observațiile de câmp larg ale viitorului Observator Vera C. Rubin (care va începe să opereze în acest an) și ale Telescopului Spațial Nancy Grace Roman al NASA sunt așteptate să descopere multe alte evenimente similare pe care astronomii le vor urmări cu JWST.
