国際天文学者チームは、6人の若い赤色矮星が周囲に形成された岩石惑星を飲み込んだ証拠を特定した。この信号は、大気中のリチウムの検出から来ました。英国のキール大学とエクセター大学の研究者らは、分光観測のデータを分析した。この発見は、王立天文学協会の月刊通知に掲載されました。
赤色矮星は天の川銀河で最も一般的な星です。それらは太陽よりも質量と温度が低いですが、内部は核融合によってリチウムをすぐに破壊するのに十分なほど高温です。したがって、それらの一部にこの元素が存在することが注目を集めました。余分な物質は地球の3倍から10倍の質量を持つ岩石惑星から来たものと思われる。
星団の分析で化学的な違いが明らかに
科学者たちは、Gaia-ESO 分光調査からの情報を使用して、数千の星を研究しました。彼らは、NGC 2451a、ブランコ 1、NGC 2516 という 3 つの若い散開星団に焦点を当てました。これらの星団では、星が同じ物質から同時に誕生したため、比較が容易になります。 6 つの赤色矮星は、同じスペクトル型の姉妹たちよりもはるかに多量のリチウムを持っていることで際立っていました。
- NGC 2451a、Blanco 1、NGC 2516 が分析されたクラスターでした
- 星団の年齢は5,000万年から2億年の間で変化する
- 6つの赤色矮星が過剰なリチウムを示した
- 同じ星団の星との比較で異常を確認
- 超大型望遠鏡とガイアからのデータが測定を補完しました
同世代の星間の比較により、その影響を分離することが可能になりました。通常、若い赤色矮星は、元の星雲から受け継いだすべてのリチウムをすでに消費しているはずです。観察された過剰は、この元素を豊富に含む物質が最近増加したことを示しています。
リチウムは惑星の飲み込みマーカーとして機能する
キール大学のロビン・ジェフリーズ教授が研究を主導した。彼はリチウムの検出を白いキャンバスに絵の具を投げることに例えました。この元素が目立つのは、これらの星には測定可能な量では存在しないはずだからです。最も可能性の高い説明は、恒星がその系の形成中に岩石惑星の残骸を取り込んだということです。
星は形成されるときにガスや塵を吸収します。ただし、岩石惑星が近づきすぎると分解されて飲み込まれる可能性があります。これらの天体に存在するリチウムは、星の大気に到達する前に破壊されません。このメカニズムは、6 つの赤色矮星で観察される化学的不均衡を説明します。外部汚染などの他の仮説は、データを考慮すると可能性が低いと考えられました。
この現象は惑星進化の理論モデルによって予測されました。今回、赤色矮星に関する直接的な観測証拠が初めて明らかになった。これらの星は、銀河に存在する星の大部分を表しています。彼らが惑星とどのように相互作用するかを理解することは、惑星系の安定性についての予測を精緻化するのに役立ちます。
赤色矮星の周りの惑星形成への影響
この発見は、初期段階では惑星の飲み込みが一般的である可能性があることを示唆している。ほとんどの赤色矮星は今でも惑星を保存しています。ただし、最初の行列の一部を失った人もいるかもしれません。これは居住可能な世界の探索に直接影響します。赤色矮星に近い領域は、ジェームズ・ウェッブ望遠鏡などのミッションの優先目標です。
将来の研究では、より多くのクラスターをマッピングする必要があります。高解像度の分光器を使用すると、パターンが繰り返されるかどうかを確認できます。コンピューター モデルは、惑星が恒星に突入するダイナミクスをシミュレートすることもできます。英国のチームは、ガイアやその他の調査からのデータの分析を継続する予定です。
分光観測の技術詳細
Gaia-ESO サーベイでは、100,000 個を超える星の詳細なスペクトルが提供されています。この技術では、さまざまな波長で光の強度を測定します。特定の吸収線により、リチウムの存在と量がわかります。 6 つの赤色矮星は、同じ星団内の同様の質量と年齢の星と比較した場合でも際立っています。
研究されたクラスターは、地上から正確に観測できる距離にあります。たとえば、NGC 2516 は、最も近く、最もよく研究されているものの 1 つです。 VLT、ESO、および Gaia 衛星からのデータを組み合わせることで、化学組成と動きの測定が正確になりました。これにより、結果の信頼性が強化されます。
