美国国家航空航天局韦伯对被恒星吞噬的行星的尸检令人惊讶

美国国家航空航天局的詹姆斯·韦伯太空望远镜对被认为是有史以来第一次记录的行星吞噬事件的观测显示，恒星周围有一个热吸积盘，周围有一团膨胀的较冷尘埃云。韦布还透露，这颗恒星并没有膨胀到吞噬这颗行星，但这颗行星的轨道实际上随着时间的推移而缓慢下降，正如这位艺术家的概念所示。图像：uux.cn美国国家航空航天局、欧洲航天局、加拿大航天局、R.Crawford（STScI）

（神秘的地球uux.cn）据美国国家航空航天局戈达德太空飞行中心：美国国家航空航天局詹姆斯·韦伯太空望远镜的观测为围绕被认为是吞噬行星行为中观察到的第一颗恒星的叙述提供了一个令人惊讶的转折。新的发现表明，这颗恒星实际上并没有像之前假设的那样膨胀以包围一颗行星。相反，韦伯的观测表明，这颗行星的轨道随着时间的推移而缩小，慢慢地使这颗行星接近死亡，直到它被完全吞噬。

“因为这是一个如此新颖的事件，当我们决定将这台望远镜指向它的方向时，我们不太知道会发生什么，”这篇新论文的主要作者、亚利桑那州图森市NSF NOIRLab（国家科学基金会国家光学红外天文研究实验室）的天文学家Ryan Lau说。“凭借其在红外波段的高分辨率外观，我们正在学习有关行星系统最终命运的宝贵见解，可能包括我们自己的系统。”

韦伯上的两台仪器对现场进行了尸检——韦伯的MIRI（中红外仪器）和NIRSpec（近红外光谱仪）。研究人员能够通过双管齐下的调查方法得出结论。

美国国家航空航天局的詹姆斯·韦伯太空望远镜对被认为是有史以来第一次记录的行星吞噬事件的观测显示，恒星周围有一个热吸积盘，周围有一团膨胀的较冷尘埃云。韦布还透露，这颗恒星并没有膨胀到吞噬这颗行星，但这颗行星的轨道实际上随着时间的推移而缓慢下降，正如这位艺术家的概念所示。图像：uux.cn美国国家航空航天局、欧洲航天局、加拿大航天局、R.Crawford（STScI）

这一场景中心的恒星位于银河系，距离地球约12000光年。

这一增亮事件，正式名称为ZTF SLRN-2020，最初是使用加利福尼亚州圣地亚哥加州理工学院Palomar天文台的Zwicky瞬态设施发现的一束光。美国国家航空航天局近地天体广域红外巡天探测器（NEOWISE）的数据显示，在光学闪光前一年，这颗恒星在红外波段实际上变亮了，这暗示了尘埃的存在。2023年的这项初步调查使研究人员相信，这颗恒星更像太阳，并且在数十万年的时间里一直在老化成红巨星，随着氢燃料的耗尽而缓慢膨胀。

然而，韦布的MIRI讲述了一个不同的故事。凭借强大的灵敏度和空间分辨率，韦伯能够精确测量恒星及其周围环境的隐藏发射，这些辐射位于非常拥挤的空间区域。研究人员发现，如果这颗恒星已经进化成红巨星，它就不会像以前认为的那样明亮，这表明没有膨胀来吞噬这颗行星。

研究人员认为，这颗行星一度大约有木星那么大，但它的轨道离恒星很近，甚至比水星绕太阳的轨道更近。数百万年来，这颗行星的轨道越来越靠近恒星，导致了灾难性的后果。

哈佛-史密森天体物理中心和马萨诸塞州剑桥市麻省理工学院的团队成员摩根·麦克劳德说：“这颗行星最终开始掠过恒星的大气层。然后，从那一刻起，它以更快的速度坠落。”。“这颗行星在坠落的过程中，开始在恒星周围留下一些污点。”

在最后的溅落中，这颗行星会将气体从恒星的外层喷出。随着它的膨胀和冷却，这种气体中的重元素在接下来的一年里凝结成冷尘。

虽然研究人员确实预计恒星周围会有一团不断膨胀的较冷尘埃云，但强大的近红外光谱显示，恒星附近有一个热的分子气体盘。此外，韦伯的高光谱分辨率能够检测到这个吸积盘中的某些分子，包括一氧化碳。

“有了像韦伯这样具有变革性的望远镜，我很难对我们在恒星周围会发现什么抱有任何期望，”纽约波基普西瓦萨学院的科莱特·萨莱克说，她是一名系外行星研究员，也是这篇新论文的合著者。“我会说，我没想到会看到什么具有行星形成区的特征，即使行星在吞噬后没有在这里形成。”

表征这种气体的能力为研究人员提出了更多关于行星被恒星完全吞噬后实际发生了什么的问题。

刘说：“这确实是研究这些事件的悬崖。这是我们在行动中观察到的唯一一次，也是在事情平息后对后果的最佳检测。”。“我们希望这只是我们样品的开始。”

这些观测是在保证时间观测计划1240下进行的，该计划专门用于调查一系列神秘、突然的红外增亮事件，是韦伯执行的首批机会目标计划之一。这些类型的研究仅限于预计会发生的事件，如超新星爆炸，但研究人员并不确切知道何时何地发生。美国国家航空航天局的太空望远镜是一个不断发展的国际网络的一部分，该网络随时准备见证这些稍纵即逝的变化，帮助我们了解宇宙是如何运作的。

研究人员希望使用即将到来的维拉·C·鲁宾天文台和美国国家航空航天局的南希·格雷斯·罗马太空望远镜来增加他们的样本，并确定未来的类似事件，该望远镜将反复调查大片天空，以寻找随时间的变化。

该团队的发现发表在今天的《天体物理学杂志》上。

詹姆斯·韦伯太空望远镜是世界上首屈一指的空间科学天文台。韦伯正在解开太阳系的谜团，展望其他恒星周围的遥远世界，探索我们宇宙的神秘结构和起源以及我们在其中的位置。韦伯是美国国家航空航天局及其合作伙伴欧洲航天局和加拿大航天局领导的一个国际项目。