Астрономы нашли звезды, пожирающие собственные планеты

Ученые впервые получили убедительные доказательства того, что звезды могут «поедать» собственные планеты.

Красные карлики холоднее солнца, но температуры внутри этих звезд столь высокие, что весь содержащийся в звезде литий должен выгорать.

Источник: Unsplash

Специалисты Университетов Киля и Эксетера изучили спектры тысяч звезд и обнаружили шесть красных карликов, в атмосфере которых оказалось подозрительно много лития. Красные карлики — самые маленькие, холодные и одновременно самые распространенные звезды во Вселенной. Несмотря на то, что они холоднее нашего Солнца, в глубине их недр температуры столь высоки, что хрупкий литий должен полностью выгорать в ядерных реакциях вскоре после рождения звезды.

Именно поэтому наличие лития так насторожило ученых. «Даже небольшое количество лития на фоне практически полного его отсутствия сразу бросается в глаза», поясняет соавтор работы, профессор университета Киля Робин Джеффрис.

В новой работе астрономы использовали данные крупного спектроскопического обзора Gaia‑ESO (GES), который фиксирует, как звездное вещество поглощает и излучает свет разных длин волн. В нескольких молодых звездных скоплениях они нашли шесть красных карликов с аномально высоким содержанием лития по сравнению с другими звездами того же типа.

Моделирование показало, что столь заметный «литиевый всплеск» можно объяснить только тем, что звезды поглотили от трех до десяти земных масс каменистого вещества — по сути, нескольких планет класса «Земля». Такое событие выбрасывает в верхние слои звезды новый запас лития, делая его снова хорошо различимым в спектре.

Художественное изображение прохождения двух планет размером с Землю перед родительской звездой — красным карликом в системе TRAPPIST-1, расположенной в 40 световых годах от нас.

Источник: ESA/Hubble Licence type Attribution (CC BY 4.0)

Сценарий «звезда съела планету» давно считался вероятным результатом динамической эволюции молодых планетных систем: растущие гигантские планеты могут гравитационно «разбрасывать» более мелкие тела, часть из которых падает на звезду. Не исключено, что нечто подобное происходило и в ранней истории Солнечной системы.

Особенность работы в том, что анализ велся именно для звезд в скоплениях. В отличие от одиночных светил, у таких звезд хорошо известен возраст и масса, а их «родные братья и сестры» сформировались из одного и того же газового облака. Это значит, что даже небольшие различия в химическом составе легче заметить и связать с конкретными событиями, такими как поглощение планеты, а не с изначальными условиями.

Если выводы подтвердятся дальнейшими наблюдениями, астрономы получат новый, довольно прямой способ фиксации случаев каннибализм звезд и смогут выяснять, сколько планет и когда именно было уничтожено в разных системах.

Ранее потрясающее фото галактики-кальмара показало всю мощь сверхмассивной черной дыры.