臺北市立天文科學教育館

韋伯太空望遠鏡最近有了令人意想不到的新發現，顛覆了大家原本對恆星吞噬行星的理解，原本以為這顆恆星因膨脹，把行星吞了進去，但現在新的觀測發現，實際上是這顆行星的軌道隨時間推移而縮小，慢慢地靠近恆星，直至其完全被吞噬。研究人員表示這樣的事件非常罕見，然而透過韋伯近紅外光譜儀（NIRSpec）和中紅外成像-光譜儀（MIRI）高解析度的觀測，讓我們對行星系統的最終命運獲得寶貴的見解，也許將來地球也會經歷類似的事件。

這顆恆星位於銀河系內，距離地球約12,000光年，這次增亮事件正式名稱為ZTF SLRN-2020，最早是由帕洛瑪天文臺的茲威基巡天計畫（Zwicky. Transient Facility）觀測到的一個閃光事件。NASA的NEOWISE紅外線望遠鏡的資料顯示，早在那個閃光事件發生前一年，這顆恆星就已經在紅外線變亮，可能是因為產生了大量的塵埃。這項2023年的初步調查，讓研究人員相信這顆恆星更像太陽，經過數十萬年的時間，逐漸老化膨脹成紅巨星，然後吞掉了附近的行星。但韋伯的新觀測打破了這個說法，MIRI發現這顆恆星實際上沒有變得那麼亮，也沒有膨脹到可以吞掉行星的程度。

圖說：藝術家描繪一顆木星大小的行星在數百萬年的時間裡墜入一顆恆星的想像圖。圖1：這顆行星的大小與木星差不多，繞恆星運行的軌道非常靠近恆星，甚至比水星繞太陽的軌道還要近。圖2：隨時間推移，行星的軌道慢慢縮小並接近恆星，最後，它開始碰觸到恆星的大氣層，並在墜入過程中逐漸被拉扯、扭曲。圖3：行星被恆星完全吞沒，並將恆星外層的氣體吹散。圖 4：隨著氣體膨脹和冷卻，氣體中的重元素在接下來的一年凝結成冷塵埃，在靠近恆星的地方，還存在一圈由分子氣體組成的熱氣體盤。圖片來源：NASA、ESA、CSA、Ralf Crawford (STScI)

研究指出那顆被吞掉的行星原本和木星差不多大，但它的軌道非常靠近恆星，甚至比水星軌道還要近。經過數百萬年，它的軌道越來越小，離恆星越來越近，最後被吸進去。研究人員表示這顆行星開始接觸到恆星大氣層，從那一刻起，它就開始以更快的速度往內掉。當行星最終撞進恆星時，行星會將恆星外層的氣體吹散，隨著它的膨脹和冷卻，氣體中的重元素在接下來的一年凝結成冷塵埃。

研究人員原本預期恆星周圍會有一個不斷擴大的較冷塵埃雲，但韋伯的 NIRSpec發現更近的地方有一個熱氣體圓盤，甚至還能探測到該吸積盤中的某些分子，包括一氧化碳。這些氣體的成分讓科學家產生更多疑問，當行星完全被吞噬時，究竟發生了什麼事？這是我們首次親眼觀察到這種事件的過程，希望這只是我們研究的開端。未來，科學家也將利用即將啟用的Vera C. Rubin天文臺和NASA的Nancy Grace Roman太空望遠鏡，繼續尋找這類罕見天文現象。相關研究成果發表於《The Astrophysical Journal》期刊上。（編譯／趙瑞青）

資料來源：NASA