L’Osservatorio internazionale Gemini South ha catturato per la prima prova diretta il momento in cui un esopianeta inghiottito da un’antica stella simile al Sole:
Gli astronomi che utilizzano il telescopio Gemini South in Cile, gestito dal NOIRLab di NSF, hanno osservato la prima prova di una stella morente simile al Sole che inghiotte un esopianeta. La “pistola fumante” di questo evento è stata vista in un’esplosione lunga ea bassa energia dalla stella, la firma rivelatrice di un pianeta che sfiora la superficie di una stella. Questo processo mai visto prima potrebbe annunciare il destino finale della Terra quando il nostro Sole si avvicina alla fine della sua vita in circa cinque miliardi di anni.
Studiando innumerevoli stelle in vari stadi della loro evoluzione, gli astronomi sono stati in grado di mettere insieme una comprensione del ciclo di vita delle stelle e di come interagiscono con i loro sistemi planetari circostanti man mano che invecchiano. Questa ricerca conferma che quando una stella simile al Sole si avvicina alla fine della sua vita, si espande ovunque da 100 a 1000 volte la sua dimensione originale, fino a inghiottire i pianeti interni del sistema. Si stima che tali eventi si verifichino solo poche volte all’anno in tutta la Via Lattea. Sebbene le osservazioni passate abbiano confermato le conseguenze degli inghiottimenti planetari [1], gli astronomi non ne hanno mai colto uno sul fatto, fino ad ora.
Con la potenza del Gemini South Adaptive Optics Imager ( GSAOI ) su Gemini South , una metà dell’Osservatorio Internazionale Gemini , gestito dal NOIRLab della NSF, [2] gli astronomi hanno osservato la prima prova diretta di una stella morente che si espande per inghiottire una delle sue pianeti. La prova di questo evento è stata trovata in un’esplosione rivelatrice “lunga ea bassa energia” da una stella nella Via Lattea a circa 13.000 anni luce dalla Terra. Questo evento, il divoramento di un pianeta da parte di una stella gonfia, probabilmente presagisce il destino finale di Mercurio, Venere e Terra quando il nostro Sole inizierà la sua agonia in circa cinque miliardi di anni.
“Queste osservazioni forniscono una nuova prospettiva per trovare e studiare i miliardi di stelle nella nostra Via Lattea che hanno già consumato i loro pianeti”, afferma Ryan Lau, astronomo di NOIRLab e coautore di questo studio, pubblicato sulla rivista Nature .
Per la maggior parte della sua vita, una stella simile al Sole fonde l’idrogeno in elio nel suo nucleo caldo e denso, che consente alla stella di respingere il peso schiacciante dei suoi strati esterni. Quando l’idrogeno nel nucleo si esaurisce, la stella inizia a fondere l’elio in carbonio e la fusione dell’idrogeno migra verso gli strati esterni della stella, provocandone l’espansione e trasformando la stella simile al Sole in una gigante rossa .
Una tale trasformazione, tuttavia, è una cattiva notizia per tutti i pianeti del sistema interno. Quando la superficie della stella alla fine si espanderà per inghiottire uno dei suoi pianeti, la loro interazione scatenerebbe una spettacolare esplosione di energia e materia. Questo processo metterebbe anche un freno alla velocità orbitale del pianeta, facendolo precipitare nella stella.
I primi indizi di questo evento sono stati scoperti dalle immagini ottiche della Zwicky Transient Facility . La copertura infrarossa d’archivio del Near-Earth Object Wide-field Infrared Survey Explorer ( NEOWISE ) della NASA, che è in grado di scrutare ambienti polverosi alla ricerca di esplosioni e altri eventi transitori, ha poi confermato l’evento di engulfment, denominato ZTF SLRN-2020. ” La rianalisi personalizzata del nostro team delle mappe infrarosse di tutto il cielo da NEOWISE esemplifica il vasto potenziale di scoperta dei set di dati di indagine d’archivio”, ha affermato l’astronomo di NOIRLab Aaron Meisner, un altro coautore dell’articolo.
Distinguere un’esplosione di inghiottimento planetario da altri tipi di esplosioni, come eventi di tipo brillamento solare ed espulsioni di massa coronale , è difficile e richiede osservazioni ad alta risoluzione per individuare la posizione di un’esplosione e misurazioni a lungo termine della sua luminosità senza contaminazione da stelle vicine.
Gemini South ha fornito questi dati essenziali grazie alle sue capacità di ottica adattiva .
” Gemini South continua ad espandere la nostra comprensione dell’Universo e queste nuove osservazioni supportano le previsioni per il futuro del nostro pianeta t”, ha affermato Martin Still, direttore del programma NSF Gemini Observatory. ” Questa scoperta è un meraviglioso esempio delle imprese che possiamo realizzare quando combiniamo operazioni di telescopio di livello mondiale e collaborazione scientifica all’avanguardia .”
“Con questi nuovi e rivoluzionari rilievi ottici e infrarossi, stiamo ora assistendo a tali eventi che si verificano in tempo reale nella nostra Via Lattea, una testimonianza del nostro futuro quasi certo come pianeta”, ha affermato Kishalay De, astronomo del Massachusetts Institute of Technology. e autore principale della carta. Link video:
L’esplosione dall’inghiottimento è durata circa 100 giorni e le caratteristiche della sua curva di luce , così come il materiale espulso, hanno fornito agli astronomi informazioni sulla massa della stella e su quella del suo pianeta inghiottito. Il materiale espulso consisteva di circa 33 masse terrestri di idrogeno e circa 0,33 masse terrestri di polvere. “Questo è più materiale di formazione di stelle e pianeti che viene riciclato, o espulso, nel mezzo interstellare grazie alla stella che mangia il pianeta”, ha detto Lau. Da questa analisi, il team ha stimato che la stella progenitrice è circa 0,8-1,5 volte la massa del nostro Sole e il pianeta inghiottito era 1-10 volte la massa di Giove.
Ora che le firme di un inghiottimento planetario sono state identificate per la prima volta, gli astronomi hanno migliorato le metriche che possono usare per cercare eventi simili che accadono altrove nel cosmo. Ciò sarà particolarmente importante quando l’Osservatorio Vera C. Rubin entrerà in funzione nel 2025. Ad esempio, gli effetti osservati dell’inquinamento chimico sulla stella residua osservati altrove possono suggerire che si è verificato un inghiottimento. L’interpretazione di questo evento fornisce anche la prova di un anello mancante nella nostra comprensione dell’evoluzione e del destino finale dei sistemi planetari, incluso il nostro.
“Penso che ci sia qualcosa di davvero straordinario in questi risultati che parla della caducità della nostra esistenza”, afferma Lau. “Dopo i miliardi di anni che attraversano la vita del nostro Sistema Solare, le nostre fasi finali probabilmente si concluderanno in un lampo finale che durerà solo pochi mesi”.
Maggiori informazioni
[1] Mentre le prove di eventi di engulfment sono state trovate in precedenza – come il cadavere risultante di una stella e il guscio bruciato di un pianeta, suggerendo che l’engulfment abbia avuto luogo in un lontano passato – i risultati qui presentati sono la prima prova diretta che sta accadendo mentre lo stiamo osservando.
[2] Le osservazioni Gemini South sono state effettuate utilizzando il tempo discrezionale del direttore (ID programma: GS-2022A-DD-102, PI: K. De)
Il NOIRLab di NSF (National Optical-Infrared Astronomy Research Laboratory), il centro statunitense per l’astronomia ottica-infrarossa da terra, gestisce l’ Osservatorio internazionale Gemini (una struttura di NSF , NRC-Canada , ANID-Cile , MCTIC-Brasile , MINCyT-Argentina , e KASI–Republic of Korea ), Kitt Peak National Observatory ( KPNO ), Cerro Tololo Inter-American Observatory ( CTIO ), Community Science and Data Center ( CSDC ) e Vera C. Rubin Observatory (gestito in collaborazione con il Dipartimento dello SLAC di EnergyLaboratorio Nazionale Acceleratori). È gestito dall’Association of Universities for Research in Astronomy ( AURA ) in base a un accordo di cooperazione con NSF e ha sede a Tucson, in Arizona. La comunità astronomica è onorata di avere l’opportunità di condurre ricerche astronomiche su Iolkam Du’ag (Kitt Peak) in Arizona, su Maunakea alle Hawaii e su Cerro Tololo e Cerro Pachón in Cile. Riconosciamo e riconosciamo il ruolo culturale molto significativo e il rispetto che questi siti hanno rispettivamente per la nazione Tohono O’odham, per la comunità nativa hawaiana e per le comunità locali in Cile.
Fonte:
Leggi il comunicato della Nasa su GloboChannel.com: https://www.globochannel.com/2023/05/03/colti-sul-fatto-gli-astronomi-rilevano-una-stella-che-divora-un-pianeta-grande-quanto-giove-video/
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