Ett team av amerikanska astronomer som studerar stjärnan RZ Piscium har hittat bevis som tyder på att det är konstigt, oförutsägbara dimningsepisoder kan orsakas av stora kretsande moln av gas och damm, resterna av en eller flera förstörda planeter.

"Våra observationer visar att det finns massiva damm- och gasklumpar som ibland blockerar stjärnans ljus och förmodligen spiralerar in i det, sa Kristina Punzi, en doktorand vid Rochester Institute of Technology (RIT) i New York och huvudförfattare till en artikel som beskriver resultaten. "Även om det kan finnas andra förklaringar, Vi föreslår att detta material kan ha framställts genom att massiva kretsande kroppar i närheten av stjärnan splittrats."

RZ Piscium ligger cirka 550 ljusår bort i stjärnbilden Fiskarna. Under dess oberäkneliga nedtoningsepisoder, som kan vara så länge som två dagar, stjärnan blir så mycket som 10 gånger svagare. Den producerar mycket mer energi vid infraröda våglängder än vad som sänds ut av stjärnor som vår sol, vilket indikerar att stjärnan är omgiven av en skiva av varmt damm. Faktiskt, cirka 8 procent av dess totala ljusstyrka finns i det infraröda, en nivå som bara matchas av ett fåtal av de tusentals närliggande stjärnor som studerats under de senaste 40 åren. Detta innebär enorma mängder damm.

Dessa och andra observationer fick vissa astronomer att dra slutsatsen att RZ Piscium är en ung solliknande stjärna omgiven av ett tätt asteroidbälte, där täta kollisioner maler stenarna till damm.

Men bevisen var långt ifrån klara. En alternativ syn tyder på att stjärnan istället är något äldre än vår sol och precis har börjat sin övergång till det röda jättestadiet. En dammig skiva från stjärnans ungdom skulle ha skingrats efter några miljoner år, så astronomer behövde en annan dammkälla för att förklara stjärnans infraröda glöd. Eftersom den åldrande stjärnan växer sig större, det skulle döma alla planeter i nära banor, och deras förstörelse kunde ge det nödvändiga stoftet.

Så vad är det, en ung stjärna med en skräpskiva eller en planetkrossande stellar senior? Enligt forskning av Punzi och hennes kollegor, RZ Piscium är lite av båda.

Teamet undersökte stjärnan med hjälp av Europeiska rymdorganisationens (ESA) XMM-Newton-satellit, Shane 3-metersteleskopet vid Lick Observatory i Kalifornien och 10-meters Keck I-teleskopet vid W. M. Keck Observatory på Hawaii.

Unga stjärnor är ofta fantastiska röntgenkällor. Tack vare 11 timmars XMM-Newton-observationer, Punzis team visar att RZ Piscium är, för. Dess totala röntgeneffekt är ungefär 1, 000 gånger större än vår sols, i huvudsak betonar fallet för stellar ungdom.

Teamets markbaserade observationer avslöjade att stjärnans yttemperatur var cirka 9, 600 grader Fahrenheit (5, 330 grader Celsius), bara något svalare än solens. De visar också att stjärnan är berikad med det kontrollampa elementet litium, som långsamt förstörs av kärnreaktioner inuti stjärnor.

"Mängden litium i en stjärnas yta minskar när den åldras, så det fungerar som en klocka som låter oss uppskatta tiden som har gått sedan en stjärnas födelse, " sa medförfattaren Joel Kastner, chef för RIT:s Laboratory for Multiwavelength Astrophysics. "Vår litiummätning för RZ ​​Piscium är typisk för en stjärna med dess yttemperatur som är cirka 30 till 50 miljoner år gammal."

Så medan stjärnan är ung, det är faktiskt för gammalt för att vara omgiven av så mycket gas och damm. "De flesta solliknande stjärnor har förlorat sina planetbildande skivor inom några miljoner år efter deras födelse, " sa teammedlemmen Ben Zuckerman, en astronomiprofessor vid University of California, Los Angeles. "Det faktum att RZ Piscium är värd för så mycket gas och damm efter tiotals miljoner år betyder att det förmodligen förstör, istället för att bygga, planeter."

Markbaserade observationer undersökte också stjärnans miljö, fånga bevis på att dammet åtföljs av betydande mängder gas. Baserat på dammets temperatur, runt 450 grader F (230 grader C), forskarna tror att det mesta av skräpet kretsar omkring 30 miljoner miles (50 miljoner kilometer) från stjärnan.

"Medan vi tror att huvuddelen av detta skräp är ungefär lika nära stjärnan som planeten Merkurius någonsin kommer till vår sol, the measurements also show variable and rapidly moving emission and absorption from hydrogen-rich gas, " said co-author Carl Melis, an associate research scientist at the University of California, San Diego. "Our measurements provide evidence that material is both falling inward toward the star and also flowing outward."

A paper reporting the findings was published Thurs., 21 december, i The Astronomical Journal .

The best explanation that accounts for all of the available data, say the researchers, is that the star is encircled by debris representing the aftermath of a disaster of planetary proportions. It's possible the star's tides may be stripping material from a close substellar companion or giant planet, producing intermittent streams of gas and dust, or that the companion is already completely dissolved. Another possibility is that one or more massive gas-rich planets in the system underwent a catastrophic collision in the astronomically recent past.