天文學家手上有一個宇宙之謎，他們正在調查天體犯罪現場，以確定一顆遙遠的恆星是否吞噬了一顆超級地球系外行星。這顆恆星可能有一個夥伴——一顆失敗的恆星或「棕矮星」伴星——他可能引導這顆命運多舛的行星走向毀滅。
負責調查這一謎團的團隊首次發現了犯罪線索，他們發現位於約 1,300 光年之外的恆星 TOI-5882 富含令人驚訝的鋰元素。
「你就是你吃的東西，對嗎？」密西根大學團隊負責人布魯克·科滕（Brooke Kotten）在一份報告中表示 陳述。 「我們知道行星物質中的鋰含量比恆星中的鋰含量多得多。因此，如果 恆星吃掉一顆行星將需要一堆鋰。 」
像這樣的所謂包容事件發生得非常快，時間範圍為幾天到兩週，這意味著捕獲 恆星存在 享受地球大餐的行為是極為罕見的。因此，天文學家必須擔任宇宙犯罪現場調查員，利用手邊的證據重建這些事件。
「這就是這個領域如此令人興奮的原因。你真的正在解開一個謎團，」科滕說。 “我們不能只是眼睜睜地看著犯罪發生，所以我們必須利用我們得到的所有線索來找出兇手。”
這些研究的目標之一是發現恆星吞噬行星的方式。最常見的吞沒情況之一發生在恆星在其核心的氫耗盡時。 主序 預期壽命。這導致它膨脹到原始直徑的 100 倍，包括其在所謂的紅巨星階段的伴星。大約 50 億年後，這將在太陽系中發生 太陽 將圍繞火星軌道膨脹，吞沒岩石內行星，包括我們自己的行星。
然而，Kotten 和同事知道，這並不是 TOI-5882 系統中發生的情況，因為這顆恆星尚未成為一顆恆星。 紅巨星。相反，研究人員認為這顆類太陽恆星得到了它的褐矮星伴星的幫助。
犯罪同伙的褐矮星同伴？
棕矮星有一個有點不幸的綽號“失敗的恆星”，因為儘管像恆星一樣由氣體和塵埃雲塌陷形成，但它們無法生長到產生恆星所需的大小。 核融合 在其核心將氫轉化為氦，這個過程定義了什麼是主序星。它們足夠神秘，能夠存在於行星和恆星之間的這種邊緣地帶。
這顆特殊的棕矮星的質量大約是它的 20 倍 木星的質量或太陽質量的大約2%。它的質量不足以引起核聚變，但它的質量足以對圍繞 TOI-5882 運行的行星產生足夠的引力影響。這意味著研究團隊懷疑這顆褐矮星可能擾亂了這顆不幸的行星的軌道，足以使其撞向其恆星。
這是科學家必須進一步研究的問題。他們可能還沒有足夠的資訊來確定這個星球死亡的原因，但他們確實有一些證據可以幫助他們確定在它消失之前它會是什麼樣的世界。這是透過 62 顆與 TOI-5882 年齡和質量相似的恆星的化學成分和鋰含量的觀測得出的。
密西根州立大學的團隊成員賽斯·雅各布森說：“鋰原子被行星吞噬而分散到恆星中，就像體育迷來到體育場一樣。” “可能已經有一些早到的粉絲在場，代表著恆星大氣中最初的鋰含量，但他們的數量很快就被超過了。”
根據他們測量的鋰豐度，研究團隊確定這顆行星是所謂的行星 超級地球 質量介於我們星球的兩倍和太陽系冰巨星的質量之間 海王星大約是地球的18倍。
該研究的資深作者、威康大學助理教授梅琳達·蘇亞雷斯-富爾塔多 (Melinda Soares-Furtado) 表示：“我們可以看著 1,300 光年外的一顆恆星，並自信地說，‘這顆恆星的鋰含量比你想像的要多艱苦”，這一事實證明了現代儀器的精度以及理解這一艱苦的鋰含量。 “而且你不必挑選數據來使其脫穎而出。它很強大。無論你如何分割它，TOI-5882 都富含鋰，以至於它至少顯示在第 97 個百分位數。”
Soares-Furtado 補充說，TOI-5882 是她所見過的少數幾顆表現出行星吞噬證據的恆星之一，儘管對照樣本中的其他一些恆星富含鋰，但沒有達到 TOI-5882 的程度。這給團隊留下了另一個謎團需要解決，蘇亞雷斯-富塔多對此感到非常滿意。
「當我長大的時候，我夢想成為一名私家偵探，」她說。 “我認為這很大程度上解釋了我的結局。我感覺自己像一名偵探。”
該團隊的研究成果於週一（6 月 15 日）發表在 天體物理學雜誌。
