A Nature-ben megjelent tanulmány szerint legalább minden tucat csillagból egynél látni bizonyítékot bolygók elnyelésére. A nemzetközi kutatócsoport olyan ikercsillagokat vizsgált, amelyek összetételének azonosnak kellene lenniük. A csillagászok meglepetésre azonban ezek az esetek mintegy nyolc százalékában eltérnek egymástól.
A kutatócsoport, amelynek tagja Dr. Meridith Joyce, a HUN-REN CSFK Konkoly Thege Miklós Csillagászati Intézetének (HUN-REN CSFK KTM CSI) Marie Curie Widening-ösztöndíjasa is, arra jutott, hogy a különbséget az okozza, hogy az egyik csillag bolygókat vagy bolygó-törmeléket nyelt el magába.
Az eredményekhez a legnagyobb távcsövek kellettek: a kutatók a Chilében található 6,5 méteres Magellán-távcsövet és az Európai Déli Obszervatórium 8 méteres VLT távcsöveit használták, valamint a Hawaiin található 10 méteres Keck-távcső adataira is támaszkodtak.
Egy földszerű bolygó szétdarabolódása két csillag között – művészi illusztráció. (Forrás: intouchable@OPENVERSE)
„Együtt mozgó iker-csillagokat vettünk szemügyre. Ezek ugyanabból a molekulafelhőből születtek, így azonosnak kellene lenniük” – mondta el Dr. Fan Liu, a melbourne-i Monash Egyetem kutatója, a szakcikk vezető szerzője. „A nagyon nagy pontosságú elemzésnek köszönhetően kémiai különbségeket találtunk az ikrek között. Ez nagyon erős bizonyíték arra, hogy az egyik csillag bolygókat vagy bolygóanyagot nyelt el, és megváltoztatta annak összetételét.”
A jelenség a vizsgált 91 ikercsillag-pár közül legalább hétnél, azaz a minta mintegy nyolc százalékában jelentkezett. (A vizsgált párok egy része fizikailag is összetartozó kettőscsillag, de ez nem, csak a közös születés volt feltételül szabva a keresésnél.) Az eredményt az teszi különlegessé, hogy ezek a csillagok, a Naphoz hasonlóan, életük fénykorában vannak - úgynevezett fősorozati csillagok, nem pedig az életük végső fázisaiban járó vörös óriáscsillagok. „Ez eltér a korábbi tanulmányoktól, ahol a késői fázisban lévő, óriási vörös gömbbé váló csillagok elnyelhetik a közeli bolygókat” - mondja Dr. Liu.
Némi kétség maradt a felől, hogy a csillagok egészben nyelik-e el a bolygókat, vagy a bolygó-keletkezésből hátramaradt törmelék áramlik rájuk. A szerzők úgy vélik, hogy mindkettő lehetséges. Bármelyik legyen is igaz, a csillagpárok közötti kémiai különbségeket nehéz lenne megmagyarázni máshogyan, például a csillagokban zajló belső folyamatokkal.
Dr. Joyce szakterülete a csillagok belső fizikája és fejlődése. Az amerikai kutató két évre csatlakozott a csillagok fizikája területén nemzetközileg is elismert Konkoly Thege Miklós Csillagászati Intézethez, hogy a csillagokban zajló folyamatokat modellezze. Elmondása szerint a csillagpárok megfigyelése elengedhetetlenül szükséges volt a bolygópusztító csillagok felismeréséhez.
„Ez lényegében egy "ikertanulmány": következtetéseket vonunk le a különbségek csillagászati vagy fizikai okairól olyan csillagoknál, amelyeknek egyébként azonosnak kellene lenniük. A kutatás során megerősítést nyert, hogy a csillagok azonos környezetben születtek, ily módon kevés magyarázat marad a mai kémiai különbségekre" - magyarázza Dr. Joyce. "Ez lehet valamilyen mértékű statisztikai eltérés -amit ki tudtunk zárni-, vagy fizikai, ahol a különböző atomok diffúziója a csillaganyagban jobban befolyásolta az egyik csillagot, mint a másikat. Ha megnézzük az atomdiffúziós modelleket, kiderül, hogy ezek a modellek sem írják le megfelelően a különbségeket. A fennmaradó hipotézis az, hogy az egyik csillag felszínén fémekkel dúsított anyag rakódott le, a másikén nem - vagyis bolygót kebelezett be”.
Az egyik csillagpár közti eltérések mértéke kémiai elemenként. A sárga pontok a mérési eredmények, a kék szaggatott vonal a bolygó elnyelést feltételező modell, a fekete vonal azt jelzi, ha nincs eltérés, a lila szaggatott vonal pedig az atomi diffúzió eltéréseivel modellezhető különbségeket jelzi. (Forrás: Liu et al. 2024, Nature)
Az eredményeknek messzemenő következményei lehetnek a bolygórendszerek hosszú távú fejlődésének kutatására. Emellett új megvilágításba helyezik a kettős csillagrendszerek körül keringő bolygórendszerek stabilitását is. A jövőben a kutatók szeretnék bővíteni a vizsgált csillagok mintáját. Annak megértése ugyanis, hogy a csillagok mikor és milyen gyakran nyelik el bolygóikat, alapvető hatással lehet akár az élet vagy az intelligencia elterjedtségére is a Tejútrendszer más csillagai körül.
A tanulmány egy nagyobb együttműködés, a Complete Census of Co-moving Pairs of Objects (C3PO) kezdeményezés részét képezi, amelynek célja a Gaia asztrometriai űrtávcső által azonosított összes fényes, együttmozgó csillag megfigyelése. A kutatásban az ausztráliai Swinburne University of Technology, az írországi University College Cork, az amerikai Carnegie Observatories, Ohio State University és Dartmouth College, a magyarországi HUN-REN CSFK és a németországi Max-Planck-Institut für Astrophysik kutatói vettek részt.
Kapcsolat:
Dr. Meridith Joyce: meridith.joyce@csfk.org (angolul)
Molnár László (HUN-REN CSFK): molnar.laszlo@csfk.org
HUN-REN CSFK kommunikáció (Ádám Adrienn): kommunikacio@csfk.org
A szakcikk elérhető az alábbi linken: https://doi.org/10.1038/s41586-024-07091-y