ZTF SLRN-2020：天文学家发现一颗恒星正在吞噬一颗木星大小的行星

这位艺术家的概念展示了一颗行星逐渐螺旋进入它的主星。木星大小的行星从恒星中吸走气体，将其送入太空。在那里，气体冷却并变成尘埃，这是天文学家可以看到的。鸣谢:r .赫特和k .米勒(加州理工学院/IPAC)

（蜘蛛网eeook.com）据美国宇航局：一颗接近生命尽头的恒星膨胀并吸收了一颗木星大小的行星。大约50亿年后，我们的太阳将经历一次类似的生命终结过渡。

5月3日星期三，在《自然》杂志上在线发表的一项新的研究记录了对一颗衰老恒星吞噬一颗行星的首次观察。在其核心燃料耗尽后，这颗恒星开始变大，缩小了与邻近行星的差距，最终完全耗尽。大约50亿年后，我们的太阳将经历一个类似的老化过程，可能会达到现在直径的100倍，成为众所周知的红巨星。在那次快速增长期间，它将吸收水星、金星，可能还有地球。

天文学家已经发现了许多红巨星，并怀疑在某些情况下它们会吞噬附近的行星，但这种现象以前从未被直接观察到。“这种类型的事件已经被预测了几十年，但直到现在我们从未实际观察到这一过程是如何发生的，”剑桥麻省理工学院的天文学家、该研究的第一作者Kishalay De说。

研究人员发现了这一事件——正式名称为ZTF SLRN-2020——使用了多个地基天文台和美国宇航局的近地天体宽视场红外巡天探测器(NEOWISE)，该探测器由该机构的喷气推进实验室管理。这颗行星可能和木星差不多大，它的轨道离它的恒星比水星离我们的太阳还要近。这颗恒星正处于其生命最后阶段的开始——它的红巨星阶段，可以持续超过10万年。

随着恒星的膨胀，它的外层大气最终包围了行星。来自大气层的阻力使行星减速，缩小其轨道，最终将其送到恒星可见表面以下，就像一颗流星在地球大气层中燃烧一样。能量的转移导致恒星的体积暂时增大，亮度增加了几百倍。最近的观测显示，这颗恒星已经恢复到与行星合并前的大小和亮度。

全天地图探索

这颗行星消亡后的闪光(肉眼可见)出现在加州理工学院领导的兹维基瞬态设备(ZTF)的观测中，这是一种位于南加州帕洛马天文台的仪器，用于寻找亮度快速变化的宇宙事件，有时在几个小时内。德利用ZTF来寻找被称为新星的事件——一颗死亡的塌缩恒星(被称为白矮星)从附近的另一颗恒星吞噬热气。新星总是被热气流包围，但其他地面望远镜对闪光的后续观测显示，恒星周围有更冷的气体和尘埃，这意味着它看起来不像新星或De见过的任何其他东西。

所以他求助于NEOWISE天文台，该天文台每六个月用红外光(波长范围比可见光长)扫描整个天空。该天文台于2009年启动，最初名为WISE，它制作全天地图，使天文学家能够看到物体如何随时间变化。

通过观察NEOWISE的数据，De发现这颗恒星在ZTF发现闪光的一年前就变亮了。这种明亮是恒星周围形成尘埃(发出红外光)的证据。德和他的同事们认为，这些尘埃表明这颗行星并不是不战而降的，它在螺旋上升走向毁灭的过程中从这颗膨胀的恒星表面带走了热气体。当气体飘向太空时，它会冷却并变成尘埃——就像水蒸气变成雪一样。在恒星和行星的碰撞过程中，更多的气体被抛入太空，产生了更多的尘埃，地面红外观测站和近地天体观测站都可以看到。

“宇宙中很少有东西在红外光下变亮，然后在不同时间在可见光下变亮，”德说。“因此，在光学爆发前一年，NEOWISE看到恒星变亮的事实对于弄清这一事件是什么至关重要。”

根据德的说法，50亿年后，当我们的太阳预计将成为一颗红巨星，吞噬水星，金星，可能还有地球，光秀应该会更加柔和，因为这些行星比ZTF拍摄的木星大小的行星小很多倍。

“如果我是一名观察者，从现在起50亿年后观察太阳系，我可能会看到太阳变亮一点，但没有像这次这样戏剧性，尽管这将是完全相同的物理现象，”他说。

大多数中等大小的恒星最终会变成红巨星，理论家认为它们中的一小部分每年都会吞噬我们银河系中的邻近行星。新的观察为天文学家提供了这些事件应该是什么样子的模板，开启了发现更多事件的可能性。

“这一发现表明，对整个天空进行观察并将其存档是值得的，因为我们还不知道我们可能捕捉到的所有有趣事件，”加州理工学院IPAC neo wise副首席研究员乔·马谢罗说。“有了NEOWISE档案，我们可以及时回顾过去。我们可以找到隐藏的宝藏，或者了解一些其他天文台无法告诉我们的关于某个物体的信息。”

2009年发射的WISE任务用红外光扫描了整个天空两次，拍摄了7.5亿个物体的照片，包括遥远的星系、恒星和小行星。WISE任务于2011年结束，但两年后，美国宇航局重新调整了飞船的用途，以跟踪小行星和其他近地物体，即近地天体。任务和航天器都被重新命名为NEOWISE。

JPL在科学任务理事会内为美国国家航空航天局的天体物理学部门管理和运作WISE。加州大学洛杉矶分校的爱德华·赖特是首席研究员。这项任务是由马里兰州格林贝尔特的戈达德太空飞行中心管理的美国国家航空航天局探索者计划通过竞争选出的。

JPL为美国宇航局行星防御协调办公室管理和运行NEOWISE任务。首席研究员Amy Mainzer在亚利桑那大学工作。犹他州洛根的空间动力学实验室建造了这台科学仪器。科罗拉多州玻尔得的鲍尔航空航天技术公司制造了这个航天器。科学数据处理在帕萨迪纳市的加州理工学院IPAC分校进行。加州理工学院为美国宇航局管理JPL。

卡拉克菲尔德

加州帕萨迪纳喷气推进实验室。