一颗遥远的类太阳恒星似乎吞噬了它的一颗行星，留下了令人惊讶的化学指纹。研究人员发现其锂浓度异常高，这是行星物质混入恒星的强力信号。通过与数十颗类似恒星的仔细比对，证实该信号极不寻常，科学家认为一颗巨大的褐矮星伴星可能促成了该行星的致命坠落。
由密歇根大学天文学家布鲁克·科滕领导的团队在这颗恒星的化学成分中发现了一条重要线索。TOI-5882含有的锂远多于研究人员通常预期在同类型恒星中发现的含量。
“人如其食，对吧？”科滕说道，她是密歇根大学天文学系的研究生研究员，也是发表在《天体物理学杂志》上的这份新报告的第一作者。“我们知道行星物质中的锂含量比恒星中多得多。所以，如果一颗恒星吞噬了一颗行星，它就会吸收大量的锂。”
该研究部分得到了NASA和美国国家科学基金会的联邦资金支持。
恒星如何吞噬行星
天文学家使用“吞噬”一词来描述恒星吞没行星时发生的情况。在宇宙时间尺度上，这些事件发生得极快，有时仅持续几天或几周。
由于过程非常短暂，科学家不太可能捕捉到正在吞噬行星的恒星。相反，他们必须寻找行星消失后留下的化学痕迹和其他证据。
“这正是该领域如此令人兴奋的原因。你确实是在解开一个谜团，”科滕说道，她在加州大学圣克鲁兹分校攻读本科期间作为Lamat项目的一员开始了这项研究。“我们不能亲眼目睹犯罪过程，所以必须利用我们掌握的所有线索来找出真凶。”
学会识别这些事件有助于天文学家确定恒星吞噬行星的频率以及导致其发生的环境因素。
我们自己的太阳系预计在遥远的未来也会经历类似的命运。在大约50亿年后，太阳将进入生命晚期并膨胀成为一颗红巨星。随着它的体积增大，它将吞噬水星、金星，甚至可能吞噬地球。
褐矮星可能发挥了作用
TOI-5882尚未膨胀到仅凭体积就能解释它如何吞噬行星的程度。这促使研究人员考虑另一种可能性。
这颗恒星可能得到了“帮助”。
一个巨大的气体天体也绕着TOI-5882运行。它的质量超过木星的20倍，但仍太小，无法点燃核聚变成为真正的恒星。天文学家将这类天体归类为褐矮星。
这颗褐矮星可能扰乱了那颗失踪行星的轨道，使其坠入TOI-5882。科滕表示，这一可能性将在另一项研究中进行调查。
锂提供了化学指纹
锂为天文学家提供了一种研究行星吞噬现象的宝贵途径。该研究的资深作者、密歇根州立大学助理教授塞思·雅各布森表示，恒星天然含有一些锂，但行星通常含有更高浓度的该元素。
“行星吞噬作用输送到恒星的锂原子，就像体育迷抵达体育场一样，”他说，“可能已经有一些提前到达的球迷在场，代表了恒星大气中最初的锂含量，但他们很快就会被后来者淹没。”
根据在TOI-5882中检测到的锂含量，研究人员估计被吞噬的行星质量可能介于几个地球质量到海王星质量之间。
该研究的资深作者、威斯康星大学助理教授梅琳达·苏亚雷斯-富塔多表示：“我们能够观测一颗1300光年外的恒星，并自信地说‘这颗恒星的锂含量超出了你的预期’，这一事实既证明了现代仪器的精度，也证明了为解读该信号所付出的艰辛解释工作。”
将TOI-5882与类似恒星进行比较
该项目汇集了来自美国和智利的14名研究人员。团队使用光谱学方法——一种通过分析恒星光线来揭示其化学成分的方法——在TOI-5882中寻找锂的迹象。
观测结果显示该恒星含有大量的该元素。接下来的挑战是证明其锂水平确实异常，而非具有类似特征的恒星的常态。
为了验证这一点，研究人员组建了一个由62颗具有相似年龄、质量和温度的恒星组成的对照组。随后，他们使用几种不同的方法将TOI-5882与这些恒星进行了评估对比。
“并不是说你必须精挑细选数据才能让它脱颖而出。结果是稳健的，”苏亚雷斯-富塔多说，“无论你怎么分析，TOI-5882的锂含量都如此丰富，至少处于第97百分位。”
一颗保留了证据的罕见恒星
这项工作建立在苏亚雷斯-富塔多早期研究的基础上，该研究确定了最有可能保留行星吞噬证据的恒星类型。
许多恒星不是理想的研究对象，因为被吞噬行星的化学特征可能会消退或变得难以区分。然而，TOI-5882似乎是少数几颗仍能检测到证据的恒星之一。
对照组中的少数几颗恒星也显示出出乎意料的高锂含量。这一发现表明，行星吞噬可能不是唯一能使恒星富含锂的过程，这为天文学家提出了另一个需要调查的问题。
对科滕来说，这种不确定性正是其魅力的一部分。
“在成长过程中，我曾梦想成为一名私家侦探，”她说，“我想这很大程度上解释了我现在的归宿。我确实觉得自己像个侦探。”