Pohltila hvězda své planety? Nová studie nabízí vysvětlení chemického paradoxu binárního systému

Astronomové zkoumali záhadný binární hvězdný systém HD 81809, ve kterém dvě hvězdy, jež se pravděpodobně zformovaly společně, nyní vykazují dramaticky odlišné chemické složení.

Astronomové zkoumali záhadný binární hvězdný systém HD 81809, ve kterém dvě hvězdy, jež se pravděpodobně zformovaly společně, nyní vykazují dramaticky odlišné chemické složení. Nová studie naznačuje možnost, že jedna z hvězd mohla pohltit své vlastní planety, což by vysvětlovalo tento „chemický paradox“ a posunulo naše chápání vývoje hvězdných systémů.

V binárních systémech se obvykle obě hvězdy tvoří ze stejného molekulárního oblaku, a proto mají stejný věk a chemické složení. Jakékoli rozdíly v jejich kovovosti naznačují událost zahrnující přenos hmoty, pohlcení planetárních složek nebo jiné vnitřní procesy. Systém HD 81809 je zvláštní tím, že obě hvězdy jsou typu G, podobné Slunci, ale jsou v různých fázích vývoje. Primární hvězda, HD 81809A, již překročila fázi hlavní posloupnosti a je nyní podobrem, zatímco sekundární hvězda, HD 81809B, je stále na hlavní posloupnosti. Sekundární hvězda navíc vykazuje obohacení lithiem a výrazný rozdíl v obsahu železa oproti primární hvězdě, která je chudá na kovy.

Tento rozdíl v chemickém složení je příliš velký, aby ho bylo možné vysvětlit standardními mechanismy hvězdné evoluce. Tým vedený Nunem Moedasem z Technické univerzity v Dánsku prozkoumal hypotézu, zda by pohlcení planet bohatých na kovy sekundární hvězdou mohlo reprodukovat pozorované chemické vlastnosti systému. Pomocí počítačových simulací s kódem MESA (Modules for Experiments in Stellar Astrophysics) testovali různé scénáře akrece s různými rozsahy hmotnosti a chemickými směsmi.

Počítačové simulace naznačují, že k reprodukci neobvykle vysoké kovovosti hvězdy by bylo zapotřebí akrece přibližně 25–75 hmotností Země kovů, k níž by došlo v blízkosti současného věku hvězdy, tedy kolem 10 miliard let. Pokud by k pohlcení planet došlo ve velmi rané fázi života hvězdy, požadovaná akretovaná hmota by byla 150 hmotností Země kovů, což vědci považují za nepravděpodobné. Událost tedy musela být relativně nedávná. Analýza však také předpovídá mnohem více lithia, než astronomové pozorují. Tento nesoulad s lithiem by zmizel, pokud by akretovaný materiál představoval méně než 6 hmotností Země.

Navzdory nesouladu s lithiem se pohlcení planet jeví jako nejpravděpodobnější vysvětlení ve srovnání s dříve navrhovanými scénáři. Autoři studie poznamenávají, že detekce rotace a magnetické aktivity na HD 81809B by mohla poskytnout další důkazy o události pohlcení planety a pomoci tak rozluštit tuto vesmírnou záhadu a lépe pochopit dynamiku hvězdných systémů.