2024-04-24 11:40 来源：本站编辑
我是一名理论天体物理学家，我开发了计算机模型，我们的团队用它来解释我们从望远镜收集的数据。虽然我们只看到了对恒星的影响，而不是对行星的直接影响，但我们的团队相信，我们目睹的事件是一颗恒星吞噬了它的行星。第一次目睹这样的事件证实了长期以来的假设，即恒星吞噬了它们的行星，并阐明了这个迷人的过程是如何发生的。
在动态的夜空中寻找闪光
我所在的团队寻找两颗恒星合并成更大的单星时产生的光和气体爆发。为了做到这一点，我们一直在使用来自兹威基瞬变设施的数据，这是一个位于南加州帕洛马山上的望远镜。它在夜间拍摄大片天空的图像，然后天文学家可以比较这些图像来找到亮度随时间变化的恒星，或者被称为天文瞬变。
寻找亮度变化的恒星并不是挑战，而是找出任何特定恒星变化背后的原因。正如我的同事Kishalay De喜欢说的那样，“天空中有很多东西会爆炸。”识别恒星合并的诀窍是将可见光(就像在帕洛马收集的数据)与美国宇航局WISE太空望远镜的红外数据结合起来，WISE太空望远镜在过去的十年里一直在测量整个天空。
2020年，在短短10天内，ZTF SLRN-2020恒星在可见光下突然亮了100倍。然后它开始慢慢地恢复到正常的亮度。大约9个月前，同样的物体也开始发出大量的红外光。这正是两颗恒星合并时的样子，有一个关键的区别——一切都缩小了。这一事件的亮度和总能量比迄今为止天文学家发现的任何合并恒星对都要低1000倍。
当一颗恒星吞噬了它的行星
恒星可以吞噬一些行星的想法是天文学中一个长期存在的假设。天文学家早就知道，当恒星核心的氢耗尽时，它们会变得更亮，体积也会开始增大。
许多行星的轨道比它们的母恒星的最终大小要小。所以，当一颗恒星耗尽燃料并开始膨胀时，附近的行星不可避免地会被消耗掉。
解读恒星闪光
在ZTF SLRN-2020爆发中，我们的团队从未看到这颗行星本身，只看到恒星吸收这颗行星时发出的光亮。这就是理论模型与观测数据相结合的地方，这使我们能够理解望远镜捕捉到的东西。
两颗恒星合并成一颗更大的恒星是一个戏剧性的事件，它将物质抛向恒星周围。我职业生涯的很大一部分都集中在模拟恒星气体在这些激烈相互作用的时刻运动、碰撞和被排出的方式。
我的工作表明，在合并事件中喷出的物质的总质量与合并中涉及的物体的大小成正比。两颗同样大的恒星合并，你会看到一个巨大的扰动。将一颗恒星与一颗小得多的伴星合并，这一事件可能会抛出恒星总质量的一小部分。
在ZTF SLRN-2020爆发期间释放的能量比典型的两星合并低1000倍。这意味着与恒星合并的物体比普通恒星轻一千倍。这条线索将我们的团队指向了一颗气态巨行星——就像我们太阳系中的木星一样，它的重量大约比太阳小1000倍。
然而，与木星相比，这颗行星的轨道一定离恒星更近，绕恒星公转一周只需要几天时间。大约1%的恒星都有这样的结构:一颗大行星在离其母恒星非常近的地方运行。
此外，我认为一颗大行星靠近它的恒星的这种结构对产生我们团队看到的事件很重要。我过去的研究表明，较小的行星——或者那些在更远的轨道上运行的行星，只有在恒星变得巨大的时候才会被吞噬——可能会在没有可检测到的闪光的情况下被吞噬。
向真实的事物学习
从我们对ZTF SLRN-2020的数据和建模中，我们的团队已经能够更清晰地描绘出恒星和行星是如何合并的。首先，这颗行星在恒星表面掠过多年，慢慢升温，并从恒星大气中排出物质。随着这些气体的膨胀和冷却，其中一些形成了分子和尘埃。这些尘埃云使恒星的颜色逐渐变红，并发出越来越多的红外辐射。
在ZTF SLRN-2020的情况下，行星的轨道一开始缓慢缩小，然后随着行星穿过恒星大气层的致密层而越来越快。最后，就在最后的几天里，这颗行星俯冲到恒星的表面以下，被碰撞的热量和力量撕裂。这种快速注入的能量为ZTF SLRN-2020提供了热量，使其亮度在10天内增加了100倍。在这个高潮时刻之后，这颗恒星开始褪色，这告诉我们的团队，吞噬行星的过程已经结束，这颗恒星开始像往常一样恢复正常。
虽然破坏性事件已经过去，但仍有许多东西需要学习。下周，我们的团队将开始分析来自詹姆斯·韦伯太空望远镜的数据，希望能了解围绕在ZTF SLRN-2020周围的气体的化学成分。
本文基于知识共享许可协议，转载自The Conversation。在这里阅读原文:https://theconversation.com/astronomers-just-saw-a-star-eat-a-planet-an-astrophysicist-on-the-team-explains-the-first-of-its-kind-discovery-205265。
