Naukowcy m.in. z Uniwersytetu São Paulo w Brazylii opracowali metodę polegającą na wykrywaniu różnic w obfitości rzadkiego pierwiastka chemicznego: berylu. W badaniach skupiono się na układzie podwójnym, zawierającym dwie gwiazdy bardzo podobne do Słońca, o podobnych do naszej gwiazdy charakterystykach fizycznych, chemicznych i aktywności magnetycznej. Te dwie gwiazdy to HD 129171 i HD 129209.

W teorii obie gwiazdy z takiego układu podwójnego powinny mieć praktycznie identyczny skład chemiczny, ponieważ powstały z tego samego obłoku materii. Okazało się jednak, że istnieją kluczowe różnie pomiędzy nimi.

Gwiazda HD 129171 jest wzbogacona o pierwiastki, które zwykle kondensują do postaci stałej i tworzą planety skaliste. To silna sugestia, że w trakcie swojej ewolucji gwiazda ta wchłonęła materię planetarną.

Samo pochłonięcie planety przez gwiazdę nie jest niczym zaskakującym, naukowcy od dawna rozważają takie scenariusze. Według modeli nawet nasze Słońce w przyszłości pochłonie najbliższe planety, gdy za kilka miliardów lat zwiększy swoje rozmiary.

Nowością jest pokazanie, że poziom berylu w gwiazdach podwójnych jest dobrą wskazówką, że taki proces zaszedł. Beryl bowiem nie powstaje we wnętrzach gwiazd. Więc jego wykrycie w widmie gwiazdy jest sygnałem ostrzegawczym, że gwiazda wzbogaciła się o materiał planetarny w długim czasie po swoim powstaniu.

Jak wskazują autorzy publikacji, pierwiastki lit, beryl i bor są wyjątkowe w chemicznej ewolucji Wszechświata. Wszystkie inne bowiem powstały w trakcie pierwotnej nukleosyntezy po Wielkim Wybuchu albo w ramach nukleosyntezy w gwiazdach. Natomiast beryl i bor powstają przed wszystkim w procesie, w którym cząstki o wysokiej energii rozbijają cięższe jądra (np. azotu, węgla, tlenu). Podobnie jest z litem, aczkolwiek w jego przypadku część powstała w pierwotnej nukleosyntezie oraz w pewnych warunkach może formować się w gwiazdach.

Litu już używano jako potencjalnego wskaźnika pochłonięcia planety przez gwiazdę. Jednak lit łatwo ulega zniszczeniu, natomiast beryl jest trwalszy i jego sygnatury chemiczne są widoczne dłużej.

Do badań użyto danych ze spektrografu UVES, zainstalowanego na Bardzo Dużym Teleskopie (VLT), należącym do Europejskiego Obserwatorium Południowego (ESO). Z analiz wyszło, iż HD 129171 posiada wyższą zawartość m.in. żelaza, magnezu, krzemu, wapnia i tytanu, w porównaniu do swojej towarzyszki. Ma też nadwyżkę berylu i litu.

Szacunki wskazują, że gwiazda wchłonęła materię planetarną odpowiadającą 11 masom Ziemi. Materia ta mogła pochodzić od jednej dużej planety, albo od kilku mniejszych.

Wyniki badań opublikowano w czasopiśmie naukowym „Astronomy & Astrophysics”. Pierwszą autorką pracy jest Anne Rathsam, doktorantka w Instytucie Astronomii, Geofizyki i Nauk Atmosferycznych (IAG-USP) Uniwersytetu São Paulo . W badaniach brał udział naukowiec pracujący w Polsce: Rodolfo Smiljanic z Centrum Astronomicznego im. Mikołaja Kopernika PAN w Warszawie, a także badacze z Chin, Australii i Włoch. (PAP)

cza/ agt/