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天文級翻案!行星自投羅網墜入 恒星像"打嗝"


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天文學家透過韋伯太空望遠鏡(JWST),對一場發生在2020年、據信是一顆銀河系垂死恒星吞噬行星的事件過程,進行進一步檢視,結果發現事情與原本所認知的不同,這顆行星並非因其環繞的恒星膨脹成紅巨星後被吞噬,而是“自投羅網”,墜入恒星,並引發強烈氣體噴流,就像那顆恒星“打了一個嗝”。


根據《路透》、天文新聞網站Space.com報道,該起ZTF SLRN-2020事件中的恒星系統,距地球約1萬2000光年。2020年美國加州帕洛瑪天文台史維基瞬變探測器(ZTF)探測到其恒星光學波段亮度突然增加,再從美國國家航空暨太空總署(NASA)NEOWISE紅外望遠鏡觀測記錄發現,這顆恒星的紅外線光譜1年前就開始變亮。2023年提出的研究報告結論認為,這是恒星膨脹進入紅巨星階段,吞噬行星,是首次記錄到垂死恒星吞噬自己行星過程。

不過,美國國家科學基金會的“光紅外天文研究實驗室(NOIRLab)”助理天文學家瑞恩・劉(Ryan Lau,譯音)率領的新研究,利用韋伯望遠鏡進一步檢視,推翻前述看法。研究團隊發現,這顆恒星亮度並不符合成為紅巨星的條件,而是維持常規恒星,其質量約為太陽的70%,這表示那顆行星並非被恒星吞噬,如此一來,唯一的解釋就是,行星墜入恒星而亡。


這份10日在《天體物理學期刊》(The Astrophysical Journal)發表的研究報告認為,這顆氣態巨行星,因其軌道在重力作用下逐漸縮小而向內遷移,最終太靠近恒星而滅亡。

哈佛—史密松天文物理中心”天文物理學家麥克勞德(Morgan MacLeod)說,那顆行星愈來愈近,最終開始擦過恒星大氣層,這時開始加速墜入恒星,墜入的最後階段引發恒星氣體噴發,就是之前研究所見的恒星亮度增加,這些氣體擴張、冷卻後,在接下來一年間形成塵埃雲。

另一個意外發現是,恒星周圍形成一個由一氧化碳等分子組成的高溫氣體盤,看來就像微型原行星盤。參與研究的紐約瓦薩學院天文學家薩利克(Colette Salyk)說,“我沒想過會在後續情形中,看到類似行星誕生區的特征,盡管那裡並未在形成行星”。




ZTF SLRN-2020事件的後續觀測,發現該事件後在恒星周圍形成一圈高溫氣體和塵埃雲的模擬圖。(路透)


這份研究為行星“最終命運”提供線索。瑞恩.劉在聲明中說,“這是目前唯一觀測到這類事件發生過程,也是對事後殘局的最好探測機會”;行星或許更有可能是因為長期緩慢逐漸靠近宿主恒星,而走向其最終命運,並非恒星變成紅巨星主動將其吞噬,這次的觀測,是研究這類事件的開端。



ZTF SLRN-2020事件中行星在數百萬年期間軌道逐漸縮小,最終太靠近恒星墜入。模擬圖。(取自NASA官網,Credit: NASA, ESA, CSA, Ralf Crawford (STScI))
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