几千年来，天文学家一直在见证世界的末日。甚至在古代，观星者就注意到罕见的恒星突然爆发光芒，然后在几个月或几年内逐渐消失。这些爆发是超新星，是恒星爆炸性的死亡，也可能摧毁恒星的伴随行星。今天，现代研究人员可以看到黑洞撕裂整个恒星（以及任何未被发现的伴星），并找到证据表明，破碎的岩石世界的碎片像雨点般落在白矮星上，而白矮星是已死亡太阳的灰烬状残骸。
然而，这些事件仅仅暗示了行星垂死挣扎的迹象。现在，一项新的预印本研究的结果正在为更直接地观测湮灭指明方向，预测哪些类型的世界可能被其恒星吞噬，以及随之而来的恒星亮度提升。不久之后，天文学家可能真的会看到行星在被恒星吞噬的最后时刻产生的明显闪光。他们甚至可能发现一些行星设法在火热的恒星坠落中幸存下来。
加州大学圣克鲁兹分校的研究生，同时也是这项新研究的第一作者里卡多·亚尔扎说：“行星吞噬可能是一种普遍现象，但它的细节尚未被详细了解。” 亚尔扎和他的同事模拟了不同质量的行星如何与被称为红巨星的垂死恒星的外层相互作用。
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他们的研究结果表明，最大的行星——至少是木星质量的 10 倍——可以通过吹散恒星的外层来生存，从而在几小时到几千年之间的任何时间段内增加恒星的亮度。 较小的世界也会产生可观察到的影响，例如短暂的恒星闪烁。 但是一旦被吞噬，它们就不应该逃脱饥饿恒星的魔爪。 该团队在加利福尼亚州帕萨迪纳举行的第 240 届美国天文学会会议上首次展示了他们的研究。
对于大多数太阳质量和更重的恒星来说，红巨星是生命周期的最后阶段；我们自己的太阳预计在约五十亿年后也会变成红巨星。当恒星核心的氢燃料耗尽并开始燃烧氦时，红巨星便会出现，释放出过剩的能量，导致恒星膨胀到其先前大小的 100 倍或更大。随着恒星膨胀，它可以吞噬任何近轨道运行的世界。（水星和金星就会发生这种情况。）但是，当恒星膨胀时，它也倾向于排出其外层，逐渐失去质量并减弱其引力控制。这使得一些行星可以通过向外漂移轨道来避免被摧毁。（地球最终可能会以这种方式逃脱吞噬。）与此同时，这种缩小的恒星质量也放大了膨胀的恒星从附近行星感受到的引力，在恒星上引发潮汐，从而虹吸走牵引行星的动量，导致该世界螺旋式地走向其潜在的厄运。但是，尽管一旦被恒星吞噬，它的命运似乎就已注定，但并非每个行星都注定要遭受灾难。
不归路
尽管体积庞大的行星更可能生存下来，但任何特定世界是屈服还是忍受，都取决于它被吞噬后如何与红巨星相互作用。在恒星狂暴的大气层中，行星的运动可能受引力支配，使其沉向恒星核心，在那里它将被完全撕碎。与此同时，行星在穿过恒星大气层时产生的摩擦力会减缓行星的下降速度，并将能量倾泻到气体中。如果通过摩擦，行星能够充分搅动包裹在恒星边缘的气体，恒星的最外层就会膨胀和散去，从而释放行星。
英格兰华威大学研究白矮星的研究生卡特里奥娜·麦克唐纳说：“如果行星能够在达到不归路之前吹散星层，那么它就能生存下来。” 她没有参与这项新研究。
然而，生存不仅仅是体积足够大：为了生存，行星进入恒星的时间必须非常精确。如果进入时间发生在红巨星过渡的早期，恒星的大气层将非常稠密，使其更难以被吹散。随着演化中的恒星继续脱落物质，其外层变得更加稀薄。在所有条件相同的情况下，行星在红巨星阶段后期进入恒星更可能生存下来，因为它更容易剥离恒星稀薄的外层。
行星被恒星吞噬的时间长短也可能起重要作用。亚尔扎说：“行星在恒星内部停留的时间越长，它就越容易受到阻力的影响，并且能够沉积更多的能量。” 长时间暴露在恒星外层的大气阻力中会减缓行星的旅程，使其有更多时间倾泻掉吹散恒星包层所需的能量。 只有最大、最庞大的行星才足够大，能够从这种效应中受益。
逝去但未被遗忘
然而，无论大小，一旦被无可挽回地吞噬，行星仍然会留下其命运的可见痕迹。
例如，天文学家几十年来注意到，一些巨星的自转速度比预期的要快得多。被吞噬的行星是这些加速恒星自转的一个可能罪魁祸首。
加州大学洛杉矶分校的研究员斯马达尔·瑙兹说：“被吞噬的物体质量越大，影响就越大。” 她没有参与这项研究。 瑙兹说，在某些情况下，吞噬行星可能会导致恒星自转速度过快，以至于开始脱落其外层气体；开放星团（年轻、松散结合的恒星集合）中高达 40% 的快速自转恒星与吞噬过行星的情况相符。
红巨星的外层也可能携带最近吞噬的世界的残渣。 亚尔扎说，观测到的红巨星中约有 1% 异常富含锂。 他说：“这非常奇怪，因为锂很容易在恒星中燃烧。” 但是，这种过量可以用模型来解释：当一颗注定灭亡的行星逐渐落入恒星深处时，它是如何解体的。 从下方涌出的恒星物质羽流可以将富含锂的被摧毁世界的碎片带回红巨星的外部，从而使其可被探测到。
更明亮的光芒
之前的研究预测，恒星吞噬行星可能会在短时间内使其亮度增加几个数量级。 通过计算被吞噬行星的能量如何转移到恒星中，亚尔扎和他的同事从行星的角度证实并完善了早期预测。 亚尔扎说，虽然最大的世界可能会导致它们的恒星变亮数千年，但即使是木星大小的行星也可能导致持续几个小时的闪烁。
西班牙天体生物学中心研究恒星如何与其环境相互作用的教授伊娃·维拉弗说：“很高兴证实作者现在用不同的方法得出了相同的结论。”
罗切斯特理工学院的研究员天文学家杰森·诺德豪斯没有参与这项研究，他表示，使用兹威基瞬变探测器等现有仪器或即将建成的维拉·C·鲁宾天文台等设施应该可以探测到这种亮度增强效应。 他说：“我们正逐渐达到这样的程度：如果你有十年的图像，你就可以开始浏览并寻找一些与亮度增加相匹配的东西。”
维拉弗说：“在这个时候捕捉到恒星的可能性非常小，但我们可能会很幸运。” 尽管这些恒星亮度增强的事件可能转瞬即逝，但天文学家却拥有庞大的数量作为后盾：从数十年的调查和现在已知的数千颗系外行星进行的基本推断表明，几乎每颗恒星都伴随着至少一颗行星。 看来，望远镜迟早会清楚地揭示一些红巨星的意外闪光——以及随之而来的，被吞噬世界的可怕命运。