Una stella prossima alla fine della sua vita si è gonfiata e ha assorbito un pianeta delle dimensioni di Giove. Tra circa 5 miliardi di anni, il nostro Sole attraverserà una simile transizione di fine vita:
Un nuovo studio pubblicato online mercoledì 3 maggio sulla rivista Nature documenta la prima osservazione di una stella che invecchia inghiottendo un pianeta. Dopo aver esaurito il carburante nel suo nucleo, la stella ha iniziato a crescere di dimensioni, riducendo il divario con il pianeta vicino, fino a consumarlo completamente. Tra circa 5 miliardi di anni, il nostro Sole attraverserà un processo di invecchiamento simile , raggiungendo forse 100 volte il suo diametro attuale e diventando quella che è nota come una gigante rossa . Durante quello scatto di crescita, assorbirà Mercurio, Venere e forse la Terra.
Gli astronomi hanno identificato molte stelle giganti rosse e sospettano che in alcuni casi consumino pianeti vicini, ma il fenomeno non era mai stato osservato direttamente prima. “Questo tipo di evento è stato previsto per decenni, ma fino ad ora non abbiamo mai effettivamente osservato come si svolge questo processo”, ha affermato Kishalay De, astronomo del Massachusetts Institute of Technology di Cambridge e autore principale dello studio.
I ricercatori hanno scoperto l’evento – formalmente chiamato ZTF SLRN-2020 – utilizzando più osservatori terrestri e il veicolo spaziale NEOWISE (Near-Earth Object Wide Field Infrared Survey Explorer) della NASA, gestito dal Jet Propulsion Laboratory dell’agenzia. Probabilmente il pianeta aveva all’incirca le dimensioni di Giove, con un’orbita ancora più vicina alla sua stella di quella di Mercurio rispetto al nostro Sole. La stella è all’inizio della fase finale della sua vita, la sua fase di gigante rossa, che può durare più di 100.000 anni.
Quando la stella si espanse, la sua atmosfera esterna alla fine circondò il pianeta. La resistenza dall’atmosfera ha rallentato il pianeta, restringendo la sua orbita e alla fine mandandolo sotto la superficie visibile della stella, come una meteora che brucia nell’atmosfera terrestre. Il trasferimento di energia ha fatto sì che la stella aumentasse temporaneamente di dimensioni e diventasse alcune centinaia di volte più luminosa. Osservazioni recenti mostrano che la stella è tornata alle dimensioni e alla luminosità che aveva prima di fondersi con il pianeta.
Missione mappa di tutto il cielo
Il lampo di luce ottica (visibile all’occhio umano) dopo la scomparsa del pianeta è apparso nelle osservazioni della Zwicky Transient Facility (ZTF) guidata da Caltech, uno strumento con sede presso l’Osservatorio Palomar nel sud della California che cerca eventi cosmici che cambiano luminosità rapidamente, a volte nel giro di poche ore. De stava usando ZTF per cercare eventi chiamati novae, quando una stella morta e collassata (nota come nana bianca) cannibalizza il gas caldo di un’altra stella vicina. Le novae sono sempre circondate da flussi di gas caldo, ma le successive osservazioni del flash da parte di altri telescopi terrestri hanno mostrato gas e polvere molto più freddi che circondano la stella, il che significa che non sembrava una nova o qualsiasi altra cosa che De avesse mai visto .
Così si è rivolto all’osservatorio NEOWISE, che scansiona l’intero cielo in luce infrarossa (una gamma di lunghezze d’onda più lunghe della luce visibile) ogni sei mesi. Lanciato nel 2009 e originariamente chiamato WISE, l’osservatorio produce mappe di tutto il cielo che consentono agli astronomi di vedere come cambiano gli oggetti nel tempo.
Osservando i dati di NEOWISE, De ha visto che la stella si è illuminata quasi un anno prima che ZTF individuasse il lampo. Quella luminosità era la prova della polvere (che emette luce infrarossa) che si stava formando attorno alla stella. De e i suoi colleghi pensano che la polvere indichi che il pianeta non è andato giù senza combattere e che ha allontanato il gas caldo dalla superficie della stella gonfia mentre girava a spirale verso il suo destino. Mentre il gas si spostava nello spazio, si sarebbe raffreddato e sarebbe diventato polvere, come il vapore acqueo che diventa neve. Ancora più gas è stato poi lanciato nello spazio durante la collisione tra la stella e il pianeta, producendo più polvere visibile sia agli osservatori a infrarossi a terra che a NEOWISE.
“Pochissime cose nell’universo si illuminano alla luce infrarossa e poi si illuminano alla luce ottica in momenti diversi”, ha detto De.“Quindi il fatto che NEOWISE abbia visto la stella illuminarsi un anno prima dell’eruzione ottica è stato fondamentale per capire cosa fosse questo evento”.
Tra cinque miliardi di anni, quando si prevede che il nostro Sole diventi una gigante rossa, inghiottendo Mercurio, Venere e forse la Terra, lo spettacolo di luci dovrebbe essere molto più attenuato, secondo De, poiché quei pianeti sono molte volte più piccoli di Giove pianeta di grandi dimensioni nell’evento catturato da ZTF. “Se fossi un osservatore che guarda il sistema solare tra 5 miliardi di anni, potrei vedere il Sole illuminarsi un po’, ma niente di così drammatico come questo, anche se sarà esattamente la stessa fisica all’opera“, ha detto.
La maggior parte delle stelle di medie dimensioni alla fine diventeranno giganti rosse e i teorici pensano che una manciata di esse consumi pianeti vicini ogni anno nella nostra galassia. Le nuove osservazioni forniscono agli astronomi un modello di come dovrebbero apparire quegli eventi, aprendo la possibilità di trovarne di più.
“Questa scoperta dimostra che vale la pena prendere le osservazioni dell’intero cielo e archiviarle, perché non conosciamo ancora tutti gli eventi interessanti che potremmo catturare”, ha affermato Joe Masiero, vice investigatore principale per NEOWISE presso IPAC presso Caltech. “Con l’archivio NEOWISE, possiamo guardare indietro nel tempo. Possiamo trovare tesori nascosti o imparare qualcosa su un oggetto che nessun altro osservatorio può dirci”.
Maggiori informazioni sulla missione
Lanciata nel 2009, la missione WISE ha scansionato l’intero cielo due volte alla luce infrarossa, scattando foto di tre quarti di un miliardo di oggetti, tra cui galassie remote, stelle e asteroidi. La missione WISE si è conclusa nel 2011, ma due anni dopo la NASA ha riproposto il veicolo spaziale per tracciare asteroidi e altri oggetti vicini alla Terra, o NEO. Sia la missione che il veicolo spaziale sono stati ribattezzati NEOWISE.
JPL ha gestito e gestito WISE per la divisione di astrofisica della NASA all’interno della direzione della missione scientifica. Edward Wright dell’UCLA era l’investigatore principale. La missione è stata selezionata in modo competitivo nell’ambito del programma Explorers della NASA gestito dal Goddard Space Flight Center dell’agenzia a Greenbelt, nel Maryland. Link video:
JPL gestisce e gestisce la missione NEOWISE per l’ufficio di coordinamento della difesa planetaria della NASA all’interno della direzione della missione scientifica a Washington. L’investigatore principale, Amy Mainzer, è all’Università dell’Arizona. Lo Space Dynamics Laboratory di Logan, nello Utah, ha costruito lo strumento scientifico. Ball Aerospace & Technologies Corp. di Boulder, Colorado, ha costruito il veicolo spaziale. L’elaborazione dei dati scientifici avviene presso l’IPAC al Caltech di Pasadena. Caltech gestisce JPL per la NASA. Per ulteriori informazioni su NEOWISE, visitare:
Per ulteriori informazioni su WISE, visitare:
Fonte: https://www.nasa.gov/feature/jpl/caught-in-the-act-astronomers-detect-a-star-devouring-a-planet
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