Kronos: το άστρο που καταβρόχθισε τους πλανήτες του. Devourer of planets? Astronomers dub star 'Kronos'

Έχει απορροφήσει βραχώδεις πλανήτες με συνολική μάζα 15 φορές τη μάζα της Γης. This artist’s illustration shows a planet-eating star. Image credit: NASA / CXC / M.Weiss

Ένα άστρο παρόμοιο με τον δικό μας Ήλιο, το οποίο απέχει περίπου 350 έτη φωτός από τη Γη, ταξιδεύει την αρχαία ελληνική μυθολογία στον Γαλαξία. Οι αστροφυσικοί που το μελετούν θεωρούν ότι ο ασυνήθιστος αυτός μακρινός αστέρας έχει «καταπιεί» τους πλανήτες που υπήρχαν γύρω του.

Για τον λόγο αυτόν τον ονόμασαν Κρόνο (Kronos), εμπνεόμενοι από τον πατέρα των θεών που έτρωγε τα παιδιά του. Όπως μάλιστα εκτιμούν, το «γεύμα» του αστρικού Κρόνου είναι κατά πολύ πλουσιότερο από εκείνο του μυθικού: υπολογίζουν ότι έχει καταβροχθίσει πλανήτες με συνολική μάζα ισοδύναμη με 15 φορές τη μάζα της Γης.

Παράξενο δίδυμο

Planet-eating star HD 240430 and its binary twin HD 240429 are about 326 light-years away from Earth. Image credit: STScI Digitized Sky Survey

Ο Κρόνος, του οποίου η επίσημη ονομασία είναι HD 240430, δεν είναι ένα συνηθισμένο άστρο. Η πρώτη «παραξενιά» που εντόπισαν σε αυτόν οι αστροφυσικοί από το Πανεπιστήμιο του Πρίνστον στις ΗΠΑ ήταν ότι, παρά το γεγονός πως φαίνεται να είναι μόνος, χωρίς κανένα άλλο άστρο στη γειτονιά του, στην πραγματικότητα αποτελεί το ένα μέλος ενός πρωτοφανούς δυαδικού συστήματος. Το «δίδυμό» του είναι ο HD 240429, στον οποίον οι επιστήμονες έδωσαν το όνομα ενός άλλου Τιτάνα, του Κρείου ή Κριού (Krios). Καταρρίπτοντας τους γνωστούς «κανόνες» των δυαδικών συστημάτων, οι δυο αστέρες κινούνται μαζί παρά το γεγονός ότι απέχουν μεταξύ τους 2 ολόκληρα έτη φωτός!

Η τεράστια απόσταση δεν είναι το μόνο πρωτοφανές χαρακτηριστικό του αστρικού διδύμου. Μελετώντας περισσότερο το σύστημα οι ερευνητές διαπίστωσαν ότι τα δυο άστρα, τα οποία έχουν ηλικία περίπου 4 δισ. ετών και είναι κίτρινοι νάνοι τύπου G όπως ο Ήλιος, έχουν επίσης πολύ διαφορετική χημική σύσταση. «Και άλλα άστρα που κινούνται μαζί σε σύστημα έχουν βρεθεί να έχουν διαφορετική χημική σύσταση, αλλά σε κανένα η διαφορά δεν είναι τόσο δραματική όσο στον Κρόνο και στον Κρείο» δήλωσε σε δελτίο Τύπου του πανεπιστημίου η Σεμιόνγκ Ο, επικεφαλής της μελέτης η οποία έχει αναρτηθεί στην ηλεκτρονική πλατφόρμα προδημοσίευσης arxiv.org.

Άστρο με… βραχώδη χημεία

Η καλλιτεχνική απεικόνιση των διαφορετικών τύπων βραχωδών πλανητών του Γαλαξία δίνει μια ιδέα για το πώς θα μπορούσε να μοιάζει το «γεύμα» του άστρου Κρόνος, το οποίο έχει καταπιεί πλανήτες που ισοδυναμούν με 15 φορές τη μάζα της Γης. Sun-like star Kronos shows signs of having ingested 15 Earth masses worth of rocky planets, prompting Princeton astronomers to nickname it for the Titan who ate his young. This artist's rendering of the diverse rocky planets in our galaxy hints at what Kronos's planets might have looked like before the star enveloped them. Credit: NASA/JPL-Caltech/R. Hurt (SSC-Caltech)

Αντίθετα με τον Κρείο, ο Κρόνος είναι πολύ πλούσιος σε μέταλλα. Αυτό από μόνο του δεν θα ήταν ασυνήθιστο αν από τη χημική σύστασή του δεν απουσίαζε η «ισορροπία» που υπάρχει συνήθως σε παρόμοια άστρα. «Τα περισσότερα άστρα που είναι πλούσια σε μέταλλα όπως ο Κρόνος έχουν συνήθως και όλα τα άλλα στοιχεία εμπλουτισμένα σε παρόμοια επίπεδα. Ωστόσο στον Κρόνο η παρουσία των πτητικών ενώσεων είναι πολύ χαμηλή, κάτι το οποίο είναι πραγματικά παράξενο» εξήγησε η κυρία Ο. Ενώ δηλαδή το άστρο έχει πολύ υψηλά επίπεδα μετάλλων που υπάρχουν στους βραχώδεις πλανήτες (μαγνήσιο, αλουμίνιο, πυρίτιο, σίδηρο, χρώμιο, ύττριο) τα στοιχεία που σε παρόμοια άστρα συνυπάρχουν συνήθως στα ίδια επίπεδα σε αέρια μορφή (οξυγόνο, άνθρακας, άζωτο, κάλιο) εδώ βρίσκονται σε πολύ χαμηλά επίπεδα.

Οι αστροφυσικοί του Πρίνστον θεωρούν ότι η ιδιαίτερη αυτή χημική σύσταση οφείλεται στο γεγονός ότι ο Κρόνος «κατάπιε» τους βραχώδεις πλανήτες που υπήρχαν γύρω του. Κάνοντας μάλιστα τους σχετικούς υπολογισμούς, κατέληξαν στο συμπέρασμα ότι, για να προκύψει η παρούσα χημική σύσταση του άστρου, η συνολική μάζα των βραχωδών πλανητών που απορρόφησε θα πρέπει να ήταν 15 φορές όση η μάζα της Γης.

Αυτό βεβαίως δεν σημαίνει ότι οι πλανήτες που «έφαγε» ο Κρόνος ήταν απαραίτητα δεκαπέντε. Ας μην ξεχνάμε ότι μέχρι σήμερα οι αστρονόμοι δεν έχουν εντοπίσει κανένα άστρο που να έχει γύρω του δεκαπέντε πλανήτες σαν τη Γη. Έχουν ωστόσο ανακαλυφθεί συστήματα με λιγότερους βραχώδεις πλανήτες των οποίων η μάζα είναι αρκετά μεγαλύτερη από αυτήν του δικού μας. Δυο από τα πιο γνωστά παραδείγματα είναι το Kepler-11, με έξι πλανήτες με συνολική μάζα μεγαλύτερη των 22 Γαιών, και το HD 219134, του οποίου οι τέσσερις πλανήτες έχουν όλοι μαζί μάζα υπερδεκαπενταπλάσια από αυτή της Γης.

Πηγές: Semyeong Oh, Adrian M. Price-Whelan, John M. Brewer, David W. Hogg, David N. Spergel, Justin Myles. Kronos & Krios: Evidence for accretion of a massive, rocky planetary system in a comoving pair of solar-type stars. submitted to arXiv, 2017 DOI: https://arxiv.org/abs/1709.05344 - http://news.in.gr/science-technology/article/?aid=1500168315