Астрономы получили одни из самых убедительных на сегодняшний день доказательств того, что звезды способны поглощать свои собственные планеты. Новое исследование, опубликованное в Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, подтверждает давнее предположение о том, что молодые звезды могут «поедать» ближайшие миры в процессе формирования планетных систем.
Исследователи из Кильского университета и Университета Эксетера изучили тысячи звезд и нашли свидетельства того, что шесть различных красных карликов — самых маленьких, холодных и наиболее распространенных звезд во Вселенной — поглотили каменистые планеты земного типа. Ключом к разгадке стал хорошо обнаружимый химический «отпечаток», заявил ведущий автор исследования профессор Робин Джеффрис из Кильского университета. Он объяснил, что ученые обнаружили в нескольких красных карликах литий — химический элемент, которого там быть не должно. Поскольку красные карлики намного меньше и холоднее Солнца, но внутри них царит экстремальная жара, это тепло должно уничтожать весь их хрупкий литий в ядерных реакциях вскоре после их формирования. Именно поэтому даже небольшое количество лития четко выделяется в этих звездах, словно краска, выплеснутая на чистый холст.
Существовали предыдущие предположения, что обнаружение лития в атмосферах красных карликов может указывать на поглощение богатого литием материала из окружающей планетной системы. В новом исследовании ученые наблюдали за молодыми звездными скоплениями, используя спектроскопические данные обзора Gaia-ESO Spectroscopic (GES), которые охватили тысячи звезд. В результате команда идентифицировала шесть различных красных карликов в трех отдельных скоплениях, содержание лития в которых оказалось намного выше, чем у других звезд аналогичного спектрального типа. Анализ показывает, что эти звезды драматическим образом «проглотили» свои окружающие землеподобные планеты — в общей сложности от 3 до 10 масс Земли планетарного материала, — что обеспечило свежий приток лития в их и без того обедненные литием атмосферы.
Подобные события поглощения давно теоретически рассматривались как возможный и даже вероятный исход на ранних этапах формирования планетных систем и, возможно, даже произошли ранее в нашей собственной Солнечной системе. Если это объяснение подтвердится, перед астрономами откроется новое окно в раннюю жизнь планетных систем, позволяющее исследовать количество и время поглощения планет. В отличие от изолированных звезд, звезды в скоплениях имеют хорошо определенные возраст и массу, а наличие множества похожих «родственников», рожденных из одного и того же исходного материала, позволяет легче выявлять даже небольшие различия в химическом составе.
Исследование опубликовано в журнале Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.