Astronomen haben Beweise dafür gefunden, dass ein sterbender Stern seinen Planeten verschlingt – so wie die Sonne wahrscheinlich die Erde verschlingen wird – in einem System, das etwa 13.000 Lichtjahre entfernt ist. Beweise für das Weltuntergangsphänomen wurden vom Gemini South-Teleskop in Chile eingefangen, das vom NOIRLab der US National Science Foundation betrieben wird. Astronomen sagten, der „schlagende Beweis“ für das Ereignis sei ein langer, energiearmer Ausbruch des Sterns gewesen, der dadurch verursacht worden sei, dass der Planet über die Oberfläche des Sterns gleite.
Mit einem bescheidenen Alter von 4,6 Milliarden Jahren ist unsere Sonne praktisch im mittleren Alter und wird durch die Fusion von Wasserstoffatomen zu Helium im Kern des Sterns am Brennen gehalten.
In etwa 5–6 Milliarden Jahren wird der Sonne jedoch dieser Treibstoff ausgehen. An diesem Punkt, wenn der nach außen gerichtete Druck der thermonuklearen Fusion nachlässt, beginnt der Kern des Sterns, in sich zusammenzufallen.
Dadurch wird das Plasma, das den Kern umgibt, heiß genug, um stattdessen die Wasserstofffusion zu starten – die dadurch freigesetzte Energie wird die äußeren Schichten der Sonne herausdrücken, die abkühlen und einen rötlichen Farbton annehmen, wenn sie zu einem „roten Riesen“ wird.
Dieser Prozess wird dazu führen, dass sich die Sonne auf das Hundertfache ihrer ursprünglichen Größe ausdehnt und die Umlaufbahnen von Merkur, Venus und wahrscheinlich auch der Erde vollständig verschlingt.
Wissenschaftler haben geschätzt, dass solche „planetaren Verschlingungen“ in unserer Galaxie, der Milchstraße, nur wenige Male im Jahr auftreten.
Astronomen haben Beweise für die Nachwirkungen dieses Phänomens gesehen – insbesondere die resultierende Leiche eines Sterns und die ausgebrannte Hülle eines Planeten.
Die neue Studie des NOIRLab-Astronomen Dr. Ryan Lau und seiner Kollegen ist jedoch die erste, die eine Verschlingung während ihres Geschehens entdeckt.
Dr. Lay sagte: „Diese Beobachtungen bieten eine neue Perspektive, um die Milliarden von Sternen in unserer Milchstraße zu finden und zu untersuchen, die ihre Planeten bereits verbraucht haben.“
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Die ersten Hinweise auf das planetarische Verschlingungsereignis – ein kurzlebiger, zehntägiger optischer Ausbruch – wurden in Bildern entdeckt, die von der Zwicky Transient Facility aufgenommen wurden, einer Himmelsdurchmusterung, die am Palomar Observatory in Kalifornien durchgeführt wurde.
Das Ereignis wurde dann anhand von Archivbeobachtungen des Near-Earth Object Wide-field Infrared Survey Explorer (NEOWISE) der NASA bestätigt, die ein langlebiges Signal im infraroten Teil des Spektrums sahen.
Der Co-Autor des Papers und Astronomenkollege von NOIRLab, Aaron Meisner, sagte: „Die kundenspezifische Reanalyse von All-Sky-Infrarotkarten von NEOWISE durch unser Team veranschaulicht das enorme Entdeckungspotenzial von archivierten Vermessungsdatensätzen.“
Schließlich wurden hochauflösende Langzeitbeobachtungen von Gemini South verwendet, um die planetare Verschlingung von anderen Arten von Ausbrüchen wie einer Sonneneruption oder einem koronalen Massenauswurf zu unterscheiden.
Der Programmdirektor des Gemini-Observatoriums, Martin Still, sagte: „Diese neuen Beobachtungen stützen Vorhersagen für die Zukunft unseres eigenen Planeten.
„Diese Entdeckung ist ein wunderbares Beispiel für die Leistungen, die wir vollbringen können, wenn wir erstklassigen Teleskopbetrieb und modernste wissenschaftliche Zusammenarbeit kombinieren.“
Nach Angaben der Forscher dauerte der Ausbruch, der durch das Verschlucken des Planeten durch seinen Wirtsstern verursacht wurde, etwa 100 Tage.
Die Analyse der Lichtkurve des Ausbruchs – sowie des Materials, das während der Einschließung des Planeten ausgestoßen wurde – ermöglichte es dem Team, Einblick in die Masse des Sterns (etwa 0,8–1,5 Sonnenmassen) und des Planeten (mit der 1–10-fachen Masse des Jupiter) zu gewinnen ).
Das ausgestoßene Material bestand unterdessen aus etwa 33 Erdmassen Wasserstoff und etwa 0,33 Erdmassen Staub.
Dr. Lau sagte: „Das ist mehr stern- und planetenbildendes Material, das recycelt oder in das Sternmedium ausgespuckt wird, weil der Stern den Planeten frisst.“
Die Ergebnisse dieser Studie werden dazu beitragen, die Suche nach ähnlichen Ereignissen in der Zukunft zu verfeinern – beispielsweise durch die Suche nach Anzeichen chemischer Verschmutzung im Reststern nach der Verschlingung des Planeten.
Dr. Lau schloss: „Ich denke, diese Ergebnisse haben etwas ziemlich Bemerkenswertes, das auf die Vergänglichkeit unserer Existenz hinweist.
„Nach den Milliarden von Jahren, die unser Sonnensystem überspannt, werden unsere eigenen Endstadien wahrscheinlich in einem letzten Blitz enden, der nur wenige Monate dauert.“
Die vollständigen Ergebnisse der Studie wurden in der Zeitschrift Nature veröffentlicht.