ASTRONOMI su uočili šest crvenih patuljaka koji pokazuju sumnjive znakove proždiranja planeta. U atmosferama tih zvijezda pronađeni su tragovi elementa koji bi u normalnim okolnostima odavno bio uništen u njihovoj unutrašnjosti, što upućuje na to da su nedavno progutale stjenovite svjetove nalik Zemlji, piše Science Alert.

Tragovi litija kao dokaz

"Otkrili smo da nekoliko crvenih patuljaka koje smo proučavali sadrži litij, kemijski element koji se ondje ne bi trebao nalaziti", pojašnjava astronom Robin Jeffries sa Sveučilišta Keele u Ujedinjenom Kraljevstvu. "Stoga se i najmanja količina litija u tim zvijezdama jasno ističe - pomalo kao da ste bacili boju na prazno platno."

Kada zvijezda proguta planet, dokazi se obično unište zajedno sa žrtvom. Zbog toga astronomi moraju tražiti suptilnije tragove - kemijske potpise i neobično ponašanje zvijezde. Takva forenzička potraga za znakovima kozmičkih katastrofa ima i svoj naziv: nekroplanetologija.

Zašto su crveni patuljci idealni kandidati

Nekroplanetologija se obično provodi na umirućim zvijezdama, no crveni patuljci nisu ni blizu kraja svog životnog vijeka. Riječ je o relativno malim, hladnim i tamnim zvijezdama koje svoje gorivo troše mnogo sporije od masivnijih zvijezda poput Sunca.

Dok je životni vijek Sunca oko 10 milijardi godina, crveni patuljci mogu postojati desecima milijardi, pa čak i bilijunima godina. S obzirom na to da je svemir star 13,8 milijardi godina, nijedan crveni patuljak još nije stigao do kraja svog prirodnog ciklusa.

Međutim, postoji nešto što crvene patuljke čini izvrsnim metama za nekroplanetologiju. Zvijezde male mase, poput njih, brzo i učinkovito uništavaju litij. To znači da se svaki svježi litij koji se pojavi u atmosferi crvenog patuljka tamo morao naći nedavno, što ga čini odličnim pokazateljem interakcije zvijezde i planeta.

Analiza zvjezdanih skupova

Jeffries i njegovi kolege analizirali su podatke spektroskopskog istraživanja Gaia-ESO (GES), koje sadrži informacije o kemijskom sastavu tisuća zvijezda u Mliječnoj stazi.

Usredotočili su se na zvjezdane skupove, jer se zvijezde unutar jednog skupa rađaju iz istog oblaka materijala i obično imaju vrlo slična kemijska svojstva. To je važno jer crveni patuljci brzo unište litij tijekom svoje mladosti.

Do starosti zvijezda koje su ovdje proučavane, sav litij preostao od njihova nastanka trebao je biti gotovo potpuno izbrisan. Zbog toga je puno lakše uočiti zvijezdu koja je naknadno dobila litij, nego što bi to bio slučaj s izoliranim crvenim patuljkom. Ako crveni patuljak u skupu ima tragove litija, a njegovi srodnici nemaju, to je znak za detaljniju provjeru.

Isključivanje drugih objašnjenja

Nakon što su suzili pretragu na zvijezde koje bi mogle pokazivati litijev potpis, ostalo im je 318 crvenih patuljaka. Od toga, šest ih je imalo znatno više litija nego što bi trebalo.

Sljedeći korak bio je isključiti druga moguća objašnjenja. Primjerice, mlada zvijezda bi imala više razine litija, a moguće je da se mlađa zvijezda "uselila" u postojeći skup. Međutim, kretanje i boja zvijezda isključili su tu mogućnost - svaka od šest zvijezda pripadala je svom matičnom skupu.

Druga je mogućnost bila da je nešto u ponašanju zvijezde spriječilo uništavanje litija, poput vrlo brze rotacije ili intenzivne magnetske aktivnosti. I to se pokazalo kao slijepa ulica. Umjesto da su neuobičajeno aktivne, te su zvijezde bile među najsporije rotirajućima u svojim skupovima.

Najvjerojatniji scenarij: Proždiranje planeta

Konačno, modeli istraživača pokazali su da je signal litija kod svake od šest zvijezda u skladu s nedavnim "unošenjem" tog elementa. Poznato je da su mali stjenoviti planeti česti oko crvenih patuljaka i da zvijezde ponekad mogu progutati svoje planete.

Izračuni sugeriraju da je bilo potrebno da u zvijezdu upadne materijal mase od tri do deset Zemlji kako bi se proizveo uočeni signal. To je otprilike najjasniji dokaz koji se može dobiti u nekroplanetologiji.

Ovaj nalaz možda i nije tako rijedak. Šest od 318 zvijezda sugerira da su 2 do 3 posto crvenih patuljaka proždiratelji planeta, no to je pod pretpostavkom da litij ostaje vidljiv duže vrijeme. Ako litij brzo nestane, stopa bi mogla biti mnogo veća, jer je vremenski prozor u kojem ih možemo "uhvatiti na djelu" znatno uži.

Neki astronomi vjeruju da je, posebno u formativnim godinama planetarnog sustava, kada gravitacija stvara kaos među novonastalim svjetovima, proždiranje planeta od strane zvijezda relativno česta pojava. Ovo otkriće sugerira da bi crveni patuljci mogli ponuditi novi način istraživanja tog fenomena koji otkriva mehaniku formiranja sustava.

Istraživanje je objavljeno u časopisu Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.