Een team van Amerikaanse astronomen dat de ster RZ Piscium bestudeert, heeft bewijs gevonden dat de vreemde, onvoorspelbare dim-episodes kunnen worden veroorzaakt door enorme ronddraaiende wolken van gas en stof, de overblijfselen van een of meer vernietigde planeten.

"Onze waarnemingen laten zien dat er enorme klodders stof en gas zijn die af en toe het licht van de ster blokkeren en er waarschijnlijk in spiraliseren, " zei Kristina Punzi, een doctoraalstudent aan het Rochester Institute of Technology (RIT) in New York en hoofdauteur van een paper waarin de bevindingen worden beschreven. "Hoewel er andere verklaringen kunnen zijn, we suggereren dat dit materiaal mogelijk is geproduceerd door het uiteenvallen van massieve, in een baan rond de ster draaiende lichamen."

RZ Piscium bevindt zich op ongeveer 550 lichtjaar afstand in het sterrenbeeld Vissen. Tijdens zijn grillige dim-episodes, die wel twee dagen kan duren, de ster wordt maar liefst 10 keer zwakker. Het produceert veel meer energie op infrarode golflengten dan uitgezonden door sterren zoals onze zon, wat aangeeft dat de ster is omgeven door een schijf van warm stof. In feite, ongeveer 8 procent van de totale helderheid is in het infrarood, een niveau dat wordt geëvenaard door slechts enkele van de duizenden nabije sterren die de afgelopen 40 jaar zijn bestudeerd. Dit brengt enorme hoeveelheden stof met zich mee.

Deze en andere waarnemingen brachten sommige astronomen tot de conclusie dat RZ Piscium een ​​jonge zonachtige ster is, omringd door een dichte asteroïdengordel, waar frequente botsingen de rotsen tot stof vermalen.

Maar het bewijs was verre van duidelijk. Een alternatieve kijk suggereert dat de ster in plaats daarvan iets ouder is dan onze zon en net begint aan zijn overgang naar het stadium van de rode reus. Een stoffige schijf uit de jeugd van de ster zou na een paar miljoen jaar zijn verspreid, dus hadden astronomen een andere stofbron nodig om de infrarode gloed van de ster te verklaren. Omdat de ouder wordende ster groter wordt, het zou alle planeten in nauwe banen verdoemen, en hun vernietiging zou voor het nodige stof kunnen zorgen.

Dus wat is het, een jonge ster met een puinschijf of een planeetvernietigende stellaire senior? Volgens het onderzoek van Punzi en haar collega's, RZ Piscium is een beetje van beide.

Het team onderzocht de ster met behulp van de XMM-Newton-satelliet van de European Space Agency (ESA) de Shane 3-meter telescoop bij Lick Observatory in Californië en de 10-meter Keck I-telescoop bij W. M. Keck Observatory in Hawaii.

Jonge sterren zijn vaak wonderbaarlijke bronnen van röntgenstraling. Dankzij 11 uur XMM-Newton-waarnemingen, Het team van Punzi laat zien dat RZ Piscium dat is, te. De totale röntgenuitvoer is ongeveer 1, 000 keer groter dan die van onze zon, in wezen de zaak voor stellaire jeugd bepleiten.

De grondobservaties van het team onthulden dat de oppervlaktetemperatuur van de ster ongeveer 9 was. 600 graden Fahrenheit (5, 330 graden Celsius), slechts iets koeler dan die van de zon. Ze laten ook zien dat de ster is verrijkt met het verklikkerelement lithium, die langzaam wordt vernietigd door kernreacties in sterren.

"De hoeveelheid lithium in het oppervlak van een ster neemt af naarmate het ouder wordt, dus het dient als een klok waarmee we de verstreken tijd sinds de geboorte van een ster kunnen schatten, " zei co-auteur Joel Kastner, directeur van RIT's Laboratory for Multiwavelength Astrophysics. "Onze lithiummeting voor RZ Piscium is typerend voor een ster van zijn oppervlaktetemperatuur die ongeveer 30 tot 50 miljoen jaar oud is."

Dus terwijl de ster jong is, het is eigenlijk te oud om omringd te zijn door zoveel gas en stof. "De meeste zonachtige sterren hebben hun planeetvormende schijven binnen een paar miljoen jaar na hun geboorte verloren, " zei teamlid Ben Zuckerman, een astronomieprofessor aan de Universiteit van Californië, Los Angeles. "Het feit dat RZ Piscium na tientallen miljoenen jaren zoveel gas en stof herbergt, betekent dat het waarschijnlijk vernietigt, in plaats van te bouwen, planeten."

Aardobservaties onderzochten ook de omgeving van de ster, het verzamelen van bewijs dat het stof gepaard gaat met aanzienlijke hoeveelheden gas. Op basis van de temperatuur van het stof, rond 450 graden F (230 graden C), de onderzoekers denken dat het grootste deel van het puin ongeveer 30 miljoen mijl (50 miljoen kilometer) van de ster cirkelt.

"While we think the bulk of this debris is about as close to the star as the planet Mercury ever gets to our Sun, the measurements also show variable and rapidly moving emission and absorption from hydrogen-rich gas, " said co-author Carl Melis, an associate research scientist at the University of California, San Diego. "Our measurements provide evidence that material is both falling inward toward the star and also flowing outward."

A paper reporting the findings was published Thurs., Dec. 21, in Het astronomische tijdschrift .

The best explanation that accounts for all of the available data, say the researchers, is that the star is encircled by debris representing the aftermath of a disaster of planetary proportions. It's possible the star's tides may be stripping material from a close substellar companion or giant planet, producing intermittent streams of gas and dust, or that the companion is already completely dissolved. Another possibility is that one or more massive gas-rich planets in the system underwent a catastrophic collision in the astronomically recent past.