韋伯揭示恆星吞噬行星的真相

韋伯太空望遠鏡最近有令人意想不到的新發現，顛覆恆星吞噬行星的理解。原以為恆星膨脹把行星吞入，但新觀測發現，其實是行星軌道縮小，慢慢靠近恆星，直至完全被吞入。研究員表示這種事件非常罕見，但以韋伯近紅外光譜儀（NIRSpec）和中紅外成像光譜儀（MIRI）高解析度觀測，讓我們對行星系統最終命運取得寶貴資料，也許將來地球也會經歷類似過程。

這顆恆星位於銀河系，距離地球約12,000光年，增亮事件正式名稱為ZTF SLRN-2020，最早由帕洛瑪天文台茲威基巡天計畫（Zwicky. Transient Facility）觀測到閃光事件。NASA NEOWISE紅外線望遠鏡資料顯示，早在閃光事件前一年，這顆恆星就在紅外線變亮，可能是產生大量塵埃。2023年初步調查讓研究員相信恆星像太陽，經過數十萬年，逐漸老化膨脹成紅巨星，然後吞掉附近行星。但韋伯新觀測打破這說法，MIRI發現恆星沒有變得那麼亮，也沒有膨脹到能吞掉行星的程度。

▲ 藝術家描繪木星大小行星數百萬年後墜入恆星的想像圖。1. 行星與木星差不多大，繞恆星運行的軌道非常靠近恆星，甚至比水星繞太陽軌道還近。2. 之後行星軌道慢慢縮小並接近恆星，最後碰到恆星大氣層，墜入時被拉扯扭曲。3. 行星被恆星完全吞沒，並將恆星外層氣體吹散。4. 氣體膨脹冷卻，重元素一年後凝結成冷塵埃，靠近恆星處還有一圈分子氣體組成的熱氣體盤。（Source：NASA）

研究指出被吞掉行星和木星差不多大，但軌道非常靠近恆星，甚至比水星軌道還近。經過數百萬年，軌道越來越小，離恆星越來越近，最後被吸入。研究員表示行星接觸到恆星大氣層後，那刻起就以更快速度往內掉。當行星撞進恆星，行星會將恆星外層氣體吹散，膨脹冷卻後，氣體重元素一年後凝結成冷塵埃。

研究員原本預估恆星周圍會有不斷擴大的較冷塵埃雲，但韋伯NIRSpec發現更近處有熱氣體圓盤，甚至還能探測到吸積盤某些分子，包括一氧化碳。這些氣體成分讓科學家產生更多疑問，當行星完全被吞入，究竟發生了什麼事？

這是我們首次親眼觀察到事件過程，希望只是研究開端。將來科學家會以即將啟用的Vera C. Rubin天文台和NASA Nancy Grace Roman太空望遠鏡，繼續尋找這類罕見天文現象。論文刊登於《The Astrophysical Journal》。