Введение

Астрономы столкнулись с космической загадкой, расследуя, возможно, один из самых необычных случаев в астрономии: звезда TOI-5882, находящаяся на расстоянии около 1300 световых лет от нас, могла поглотить экзопланету, известную как супер-Земля. Интригующий аспект этого события заключается в том, что звезда, возможно, действовала не одна, а в компании с загадочным коричневым карликом. Эта история о том, как звезды могут «поедать» планеты, и какие улики оставляют после себя такие космические преступления.

Необычная находка: литий в звезде TOI-5882

Исследователи начали расследование после того, как заметили, что TOI-5882 содержит необычно высокую концентрацию лития. Лидер команды, Брук Коттен из Университета Мичигана, отметил: «Вы то, что вы едите, верно?» Это утверждение стало центральным в их исследовании, так как известно, что литий в планетарных материалах встречается в большем количестве, чем в звездах. Следовательно, если звезда «съедает» планету, она должна перенять часть лития.

Эти случаи поглощения происходят очень быстро, в течение нескольких дней или недель, поэтому поймать звезды на месте «преступления» крайне сложно. Ученым нужно быть настоящими детективами космоса, чтобы реконструировать подобные события, используя имеющиеся улики.

Как звезды поглощают планеты?

Одним из самых распространенных сценариев поглощения планет является ситуация, когда звезда исчерпывает запасы водорода в своем ядре в конце своей главной последовательности. Это приводит к тому, что звезда раздувается до 100 раз своего первоначального размера, поглощая планеты в своей красной гигантской фазе. В нашем Солнечном системе такое событие произойдет примерно через 5 миллиардов лет, когда Солнце расширится до орбиты Марса, поглотив внутренние каменные планеты, включая Землю.

Однако команда Коттен уверена, что в системе TOI-5882 произошло нечто иное, так как эта звезда еще не стала красным гигантом. Вместо этого, исследователи предполагают, что TOI-5882 могла получить помощь от своего коричневого карлика-соседа.

Коричневый карлик: партнер в космическом преступлении?

Коричневые карлики получили свое название как «неудавшиеся звезды», потому что, хотя они формируются из облаков газа и пыли, как и звезды, они не достигают массы, необходимой для начала термоядерного синтеза водорода в гелий. Они находятся в неком промежуточном состоянии между планетами и звездами.

В данном случае коричневый карлик имеет массу около 20 раз больше массы Юпитера, что составляет примерно 2% от массы Солнца. Хотя этого недостаточно для запуска термоядерного синтеза, этого достаточно для оказания значительного гравитационного влияния на орбитальные планеты TOI-5882. Команда предполагает, что этот коричневый карлик мог нарушить орбиту неудачной планеты, отправив её в пропасть, в недра звезды.

В поисках ответов

Хотя у ученых пока недостаточно информации для окончательных выводов о причине гибели планеты, у них есть определенные улики, которые могут помочь восстановить картину. Эти улики заключаются в наблюдениях химического состава и содержания лития в 62 звездах, имеющих аналогичный возраст и массу с TOI-5882.

Член команды, Сет Якобсон из Университета штата Мичиган, подметил: «Атомы лития, попадающие к звезде через поглощение планет, подобны спортивным фанатам, приходящим на стадион». В звёздной атмосфере может уже находиться несколько фанатов, представляющих начальное количество лития, но они быстро оказываются в меньшинстве.

Определение типа планеты

Измеряя уровень лития, команда пришла к выводу, что поглощенная планета была супер-Землей, с массой от двух до 18 раз больше Земли, что соответствует массе ледяного гиганта Нептуна.

Мелинда Соарес-Фуртадо, старший автор исследования и доцент Университета Висконсина, отметила: «То, что мы можем посмотреть на звезду, находящуюся на расстоянии 1300 световых лет, и с уверенностью сказать, что у этой звезды больше лития, чем ожидалось, является свидетельством точности современных инструментов». Она добавила, что TOI-5882 — одна из немногих звезд, у которой есть доказательства поглощения планет, что открывает новые горизонты для исследований.

Заключение

Исследование, опубликованное 15 июня в The Astrophysical Journal, подчеркивает значимость космических расследований и показывает, как множество деталей могут раскрыть тайны далёких миров. Работы команды продолжают углублять наше понимание процессов, происходящих в звёздных системах, и, возможно, вскоре мы сможем разгадать все загадки, связанные с TOI-5882 и её незадачливой экзопланетой.