Science >> Wetenschap >  >> Astronomie

Astronomen ontdekken dat minstens één op de tien sterren tekenen vertoont van planetaire opname

Artistieke impressie van een aardse planeet die wordt ingenomen door een tweelingster. Credit:onaantastbaar, OPENVERSE

Minstens één op de twaalf sterren vertoont tekenen van planetaire opname volgens een artikel gepubliceerd in Nature vandaag.



Het internationale onderzoeksteam bestudeerde tweelingsterren die een identieke samenstelling zouden moeten hebben. Maar in ongeveer 8% van de gevallen verschillen ze, wat astronomen verbijstert.

Het team, geleid door ASTRO 3D-onderzoekers, heeft ontdekt dat het verschil te wijten is aan het feit dat een van de tweelingen planeten of planetair materiaal verslindt.

De bevindingen zijn mogelijk gemaakt dankzij een grote dataset verzameld met de 6,5-meter Magellan-telescoop en de Very Large Telescope van de European Southern Observatory, beide in Chili, en de 10-meter Keck-telescoop in Hawaï, Verenigde Staten.

"We hebben gekeken naar tweelingsterren die samen reizen. Ze zijn geboren uit dezelfde moleculaire wolken en zouden dus identiek moeten zijn", zegt ASTRO 3D-onderzoeker Dr. Fan Liu, van Monash University, en hoofdauteur van het artikel.

"Dankzij deze zeer nauwkeurige analyse kunnen we chemische verschillen tussen de tweelingen zien. Dit levert zeer sterk bewijs op dat een van de sterren planeten of planetair materiaal heeft ingeslikt en de samenstelling ervan heeft veranderd."

Het fenomeen kwam voor bij ongeveer 8% van de 91 paar tweelingsterren waar het team naar keek. Wat deze studie overtuigend maakt, is dat de sterren zich in de bloei van hun leven bevonden – zogenaamde hoofdreekssterren, in plaats van sterren in hun laatste fase, zoals rode reuzen.

‘Dit verschilt van eerdere onderzoeken waarbij sterren in een vergevorderd stadium nabijgelegen planeten kunnen overspoelen wanneer de ster een hele gigantische bal wordt’, zegt Dr. Liu.

Universitair hoofddocent Fan Liu. Credit:onaantastbaar, OPENVERSE

Er is enige ruimte voor twijfel over de vraag of de sterren planeten in hun geheel opslokken of protoplanetair materiaal overspoelen, maar Dr. Liu vermoedt dat beide mogelijk zijn.

"Het is ingewikkeld. Het opnemen van de hele planeet is ons favoriete scenario, maar we kunnen natuurlijk ook niet uitsluiten dat deze sterren veel materiaal van een protoplanetaire schijf hebben opgenomen", zegt hij.

De bevindingen hebben verreikende implicaties voor de studie van de langetermijnevolutie van planetaire systemen.

‘Astronomen geloofden vroeger dat dit soort gebeurtenissen niet mogelijk waren. Maar uit de waarnemingen in onze studie kunnen we zien dat, hoewel het voorkomen niet hoog is, het wel degelijk mogelijk is. Dit opent een nieuw venster voor planeetevolutietheoretici om te bestuderen. ", zegt universitair hoofddocent Yuan-Sen Ting, co-auteur en ASTRO 3D-onderzoeker van de Australian National University (ANU).

De studie maakt deel uit van een grotere samenwerking, het Complete Census of Co-moving Pairs of Objects (C3PO) initiatief om spectroscopisch een compleet monster te observeren van alle heldere, meebewegende sterren geïdentificeerd door de astrometrische Gaia-satelliet, die gezamenlijk wordt geleid door Liu. Ting, en universitair hoofddocent David Yong (ook bij ASTRO 3D bij ANU).

"De hier gepresenteerde bevindingen dragen bij aan het grote beeld van een belangrijk ASTRO 3D-onderzoeksthema:de chemische evolutie van het universum. Ze werpen met name licht op de verdeling van chemische elementen en hun daaropvolgende reis, waaronder het feit dat ze worden geconsumeerd door sterren, " zei hij. Professor Emma Ryan-Weber, directeur van ASTRO 3D.

Wetenschappers van de Australische Swinburne University of Technology, University College Cork in Ierland, Carnegie Observatories, Ohio State University, Dartmouth College in de Verenigde Staten, Konkoly Observatory in Hungry en het Max Planck Institute for Astronomy namen deel aan het onderzoek.

De onderzoekers werkten met tweelingsterren die co-natal worden genoemd en die zich in dezelfde moleculaire wolken bevinden en samen reizen. Het zijn niet noodzakelijk dubbelsterren, hoewel sommige paren dat wel waren.

Meer informatie: Fan Liu, Minstens één op de twaalf sterren vertoont bewijs van planetaire opname, Natuur (2024). DOI:10.1038/s41586-024-07091-y. www.nature.com/articles/s41586-024-07091-y

Journaalinformatie: Natuur

Aangeboden door ARC Center of Excellence voor All Sky Astrophysics in 3D (ASTRO 3D)