روایت تازه از کشفی قدیمی: داستان ستاره‌ای دوردست که مرگ سیاره‌اش را رقم زد

در سال ۲۰۲۰، ستاره‌شناسان برای نخستین بار چیزی را مشاهده کردند که به نظر می‌رسید ستاره‌ای در حال بلعیدن یکی از سیارات در مدار خود باشد؛ اما اکنون شواهد جدید نشان می‌دهد که در واقع چیز دیگری رخ داده است.

بی‌شک یک سیاره به دست ستاره‌اش نابود شده، اما اکنون چگونگی این اتفاق بسیار متفاوت به نظر می‌رسد. بر اساس مشاهدات جدید تلسکوپ فضایی جیمز وب ناسا، ستاره به‌جای اینکه خود منبسط شود، سیاره را به‌تدریج به خود نزدیک کرده و در نهایت آن را بلعیده است. این رویداد به همان اندازه که عجیب و هیجان‌انگیز است، یکی از اولین‌های علمی به شمار می‌رود؛ حتی اگر با آنچه ابتدا ستاره‌شناسان تصور می‌کردند متفاوت باشد.

رایان لاو، نویسنده اصلی پژوهش و اخترشناس در آزمایشگاه تحقیقات نجوم نور مرئی و فروسرخ بنیاد ملی علوم آریزونا به لایوساینس گفت: هر روز با چنین رویدادهایی مواجه نمی‌شویم. این احتمالاً نخستین رویداد بلعیده‌شدن سیاره‌ای است که در لحظه وقوع آن را ثبت کرده‌ایم.

رویداد یادشده که ZTF SLRN-2020   نام گرفته، دربردارنده‌ی یک ستاره و سیاره‌ای به اندازه مشتری است که در کهکشان راه شیری قرار دارد و فاصله‌اش تا زمین به ۱۲ هزار سال نوری می‌رسد. پژوهشگران هنگام مشاهده این ستاره، یک درخشش نوری شدید در طیف مرئی را ثبت کردند که نشان می‌داد چیزی احتمالا مثل یک سیاره بزرگ توسط ستاره بلعیده شده و تنها ابری از غبار را به جا گذاشته است.

مشاهدات تلسکوپ جیمز وب از آنچه تصور می‌شد نخستین رویداد مستند بلعیده‌شدن یک سیاره توسط ستاره باشد، نشان داد که ستاره برای بلعیدن سیاره منبسط نشده، بلکه مدار سیاره به‌مرور زمان کوچک شده است.

در ابتدا، پژوهشگران تصور کردند که ستاره‌ یادشده مشابه خورشید است و روند طبیعی چرخه زندگی ستارگان خورشیدمانند را طی می‌کند. براساس مقاله‌ای در نیچر که سال ۲۰۲۳ منتشر شد، این ستاره در  گام پایانی زندگی خود به عنوان غول سرخ زندگی می‌کند؛ مرحله‌ای که در آن ستاره به‌دلیل اتمام ذخایر سوخت هیدروژنی،  به‌طور چشمگیری متورم می‌شود. خورشید ما نیز در حدود ۵ میلیارد سال آینده به چنین سرنوشتی دچار خواهد شد و در این مسیر عطارد، زهره و احتمالاً زمین را خواهد بلعید؛ اما به گفته‌ی لاو، داده‌های به‌دست‌آمده از تلسکوپ جیمز وب، سناریویی متفاوت را ترسیم می‌کند.

وقتی ابزارهای فروسرخ میانی و طیف‌سنج فروسرخ نزدیک جیمز وب، اطلاعات جدیدی را از صحنه‌ی رویداد جمع‌آوری کردند، تصویری جدید شکل گرفت.  بر اساس مشاهدات، این ستاره نوری با طول موج‌های فروسرخ  که در مرحله‌ی گذار به غول سرخ انتظار می‌رفت، منتشر نمی‌کند. به بیان دیگر به حد انتظار درخشان نبوده و این مسئله نشان می‌دهد فرآیند غول سرخ در حال انجام نبوده است.

پژوهشگرها پیشنهاد می‌دهند، سیاره به شکل غیرمعمولی در نزدیکی ستاره‌ی میزبانش قرار دارد و فاصله‌اش تا ستاره‌اش حتی از فاصله‌ عطارد تا خورشید کمتر است. در نهایت، این سیاره‌ی هم‌اندازه‌ی مشتری شروع به نزدیک‌تر شدن تدریجی به ستاره کرد که به این فرآیند زوال مداری گفته می‌شود. لاو و همکارانش این زوال مداری را به برهم‌کنش‌های کشندی نسبت می‌دهند؛ پدیده‌ای که در آن نیروهای گرانشی قوی بین دو جرم آسمانی می‌توانند دینامیک میان آن‌ها را تغییر دهند.

به گفته‌ی لاو، کل فرآیند احتمالاً تنها چند ماه طول کشیده است. پس از آنکه سیاره به شکلی مارپیچ‌وار به درون ستاره نزدیک شد، با سطح آن برخورد کرد. از آنجا، نیروهای کششی سیاره را به سمت هسته‌ی ستاره کشیدند و آن را به‌طور کامل بلعیدند. سپس ستاره، ماده‌ی سیاره‌ای را بیرون راند که باعث درخشندگی غیرمعمول شد؛ همان رویدادی که برای اولین بار در سال ۲۰۲۰ رصد شد. این بیرون‌ریزی شامل طول‌موج‌های فروسرخ ماندگارتر و همچنین غبار بود که باعث شد ستاره‌شناسان تصور کنند ستاره متورم شده است، در حالی که در واقعیت این‌طور نبود.

رویدادهایی مانند نمونه‌ی مورد بحث می‌توانند به‌سختی شناسایی شوند، چون آثاری که تولید می‌کنند معمولاً بسیار کم‌نور هستند. به گفته‌ی لاو، با افتتاح رصدخانه ورا سی. روبین، این آثار نوری و رویدادهای مربوط به آن‌ها ممکن است بسیار راحت‌تر شناسایی شوند. او گفت: «ما باید خیلی بیشتر از این‌ها را پیدا کنیم. این یکی از چیزهایی است که خیلی برایش هیجان‌زده‌ام.»

پژوهشگران یافته‌های خود را ۱۰ آوریل در نشریه اخترفیزیک منتشر کردند.