Minst en av ett dussin stjärnor visar bevis på planetariskt intag enligt en artikel publicerad i Nature idag.
Det internationella forskarteamet studerade tvillingstjärnor som borde ha identisk sammansättning. Men i cirka 8 % av fallen skiljer de sig åt, vilket gör astronomerna förbryllade.
Teamet, som leds av ASTRO 3D-forskare, har funnit att skillnaden beror på att en av tvillingarna slukar planeter eller planetmaterial.
Fynden har gjorts möjliga tack vare en stor datamängd som samlats in med 6,5-meters Magellan-teleskopet och European Southern Observatory's Very Large Telescope, båda i Chile, och 10-meters Keck-teleskopet på Hawaii, USA.
"Vi tittade på tvillingstjärnor som reser tillsammans. De är födda av samma molekylära moln och bör därför vara identiska", säger ASTRO 3D-forskaren Dr. Fan Liu, från Monash University, och huvudförfattare till tidningen.
"Tack vare denna analys med mycket hög precision kan vi se kemiska skillnader mellan tvillingarna. Detta ger mycket starka bevis för att en av stjärnorna har svalt planeter eller planetmaterial och ändrat dess sammansättning."
Fenomenet dök upp i cirka 8 % av de 91 par tvillingstjärnor som laget tittade på. Det som gör denna studie övertygande är att stjärnorna var i sin bästa tid – så kallade huvudsekvensstjärnor, snarare än stjärnor i sina slutfaser som röda jättar.
"Detta skiljer sig från tidigare studier där stjärnor i sent skede kan uppsluka närliggande planeter när stjärnan blir en väldigt gigantisk boll", säger Dr. Liu.
Det finns utrymme för tvivel om huruvida stjärnorna sväljer planeter hela eller uppslukar protoplanetärt material, men Dr. Liu misstänker att båda är möjliga.
"Det är komplicerat. Intag av hela planeten är vårt favoritscenario men vi kan naturligtvis inte heller utesluta att dessa stjärnor har fått i sig mycket material från en protoplanetär skiva", säger han.
Fynden har vidsträckta konsekvenser för studiet av den långsiktiga utvecklingen av planetsystem.
"Astronomer brukade tro att den här typen av händelser inte var möjliga. Men från observationerna i vår studie kan vi se att även om förekomsten inte är hög, är det faktiskt möjligt. Detta öppnar ett nytt fönster för planetevolutionsteoretiker att studera ," säger docent Yuan-Sen Ting, en medförfattare och en ASTRO 3D-forskare från Australian National University (ANU).
Studien är en del av ett större samarbete, initiativet Complete Census of Co-moving Pairs of Objects (C3PO) för att spektroskopiskt observera ett komplett urval av alla ljusa, samtidigt rörliga stjärnor identifierade av den astrometriska satelliten Gaia, som leds gemensamt av Liu, Ting och docent David Yong (även med ASTRO 3D vid ANU).
"Fynden som presenteras här bidrar till den stora bilden av ett viktigt ASTRO 3D-forskningstema:den kemiska utvecklingen av universum. Specifikt kastar de ljus över fördelningen av kemiska grundämnen och deras efterföljande resa, vilket inkluderar att konsumeras av stjärnor", sa de Professor Emma Ryan-Weber, chef för ASTRO 3D.
Forskare från Australiens Swinburne University of Technology, University College Cork i Irland, Carnegie Observatories, Ohio State University, Dartmouth College i USA, Konkoly Observatory i Hungry och Max Planck Institute for Astronomy deltog i forskningen.
Forskarna arbetade med tvillingstjärnor som kallas co-natal - burna i samma molekylära moln och reser tillsammans. De är inte nödvändigtvis binära stjärnor, även om några av paren var det.
Mer information: Fan Liu, Minst en av ett dussin stjärnor uppvisar bevis på planetariskt intag, Natur (2024). DOI:10.1038/s41586-024-07091-y. www.nature.com/articles/s41586-024-07091-y
Journalinformation: Natur
Tillhandahålls av ARC Center of Excellence for All Sky Astrophysics in 3D (ASTRO 3D)
