Οι αστρονόμοι είχαν την ευκαιρία να παρατηρήσουν ένα τεράστιο νέφος συντριμμιών μεγέθους αστεριού από μια τέτοια σύγκρουση καθώς περνούσε μπροστά από ένα κοντινό αστέρι και εμπόδισε μέρος του φωτός του. Αυτή η προσωρινή μείωση του αστρικού φωτός, γνωστή ως διελεύσεις, είναι συχνά μια μέθοδος που χρησιμοποιείται για την ανίχνευση της παρουσίας εξωπλανητών γύρω από αστέρια έξω από το ηλιακό μας σύστημα. Αλλά αυτή τη φορά, οι παρατηρήσεις αποκάλυψαν στοιχεία σύγκρουσης μεταξύ δύο ουράνιων σωμάτων που είναι πιθανώς στο μέγεθος γιγάντιων αστεροειδών ή μικρών πλανητών, είπαν οι επιστήμονες.
Μια ομάδα αστρονόμων άρχισε να παρατηρεί συστηματικά το HD 166191, ένα αστέρι 10 εκατομμυρίων ετών παρόμοιο με τον ήλιο μας που βρίσκεται 388 έτη φωτός μακριά. Το 2015. Αστρολογικά, εξακολουθεί να είναι ένα αρκετά νεαρό αστέρι — λαμβάνοντας υπόψη ότι ο Ήλιος μας είναι 4,6 δισεκατομμυρίων ετών. Σε αυτή την ηλικία, συχνά σχηματίζονται μικροί πλανήτες γύρω από αστέρια. Αυτές οι μάζες σκόνης που απομένουν από το σχηματισμό των άστρων και περιφέρονται γύρω από αυτό μετατρέπονται σε βραχώδη σώματα, σε αντίθεση με τους αστεροειδείς που άφησε πίσω του ο σχηματισμός του ηλιακού μας συστήματος. Οι μικροί πλανήτες γύρω από άλλα αστέρια μπορούν να συσσωρεύσουν υλικό και να αυξηθούν σε μέγεθος, και τελικά να μετατραπούν σε πλανήτες.
Το αέριο, το οποίο είναι απαραίτητο για το σχηματισμό άστρων, διασκορπίζεται με την πάροδο του χρόνου μεταξύ των δευτερευόντων πλανητών – επομένως αυτά τα αντικείμενα διατρέχουν αυξημένο κίνδυνο σύγκρουσης μεταξύ τους.
Τα συντρίμμια παρέχουν ενδείξεις για το σχηματισμό πλανητών
Οι μικροί πλανήτες είναι πολύ μικροί για να φαίνονται με τηλεσκόπια, αλλά όταν συγκρούονται μεταξύ τους, τα σύννεφα σκόνης είναι αρκετά μεγάλα ώστε να μπορούν να παρατηρηθούν.
Με βάση τα παρατηρήσιμα δεδομένα, οι ερευνητές αρχικά πίστευαν ότι το νέφος των συντριμμιών είχε επιμηκυνθεί τόσο πολύ που καταλάμβανε μια περιοχή περίπου τρεις φορές το μέγεθος του αστεριού – αυτή είναι μια ελάχιστη εκτίμηση. Αλλά οι υπέρυθρες παρατηρήσεις του Spitzer είδαν μόνο ένα μικρό τμήμα του νέφους να περνά μπροστά από το αστέρι, ενώ ολόκληρο το σύννεφο συντριμμιών εκτείνεται σε μια περιοχή εκατοντάδες φορές το μέγεθος του αστεριού.
Προκειμένου να δημιουργηθεί ένα τόσο τεράστιο σύννεφο, η σύγκρουση πιθανότατα προκλήθηκε από δύο αντικείμενα παρόμοια σε μέγεθος με τη Vesta, έναν γιγάντιο αστεροειδή πλάτους 330 μιλίων (530 χιλιόμετρα) περίπου στο μέγεθος ενός πλανήτη νάνου. Στην κύρια ζώνη αστεροειδών που βρίσκεται μεταξύ του Άρη και του Δία στο ηλιακό μας σύστημα, συνδυασμένα μαζί.
Όταν αυτά τα δύο ουράνια σώματα συγκρούστηκαν, παρήγαγαν αρκετή θερμότητα και ενέργεια για να εξατμίσουν μερικά από τα συντρίμμια. Τμήματα αυτής της σύγκρουσης πιθανότατα έσπασαν σε άλλα μικρά αντικείμενα που περιφέρονται γύρω από το HD 166191, συμβάλλοντας στο σύννεφο σκόνης που είδε ο Spitzer.
«Κοιτάζοντας τους σκονισμένους δίσκους συντριμμιών γύρω από νεαρά αστέρια, μπορούμε ουσιαστικά να κοιτάξουμε πίσω στο χρόνο και να δούμε τις διεργασίες που μπορεί να έχουν διαμορφώσει το ηλιακό μας σύστημα», δήλωσε η επικεφαλής συγγραφέας της μελέτης Kate Su, καθηγήτρια ερευνητών στο Παρατηρητήριο Steward του Πανεπιστημίου της Αριζόνα. μια άδεια. “Όταν μαθαίνουμε για την έκβαση των συγκρούσεων σε αυτά τα συστήματα, μπορεί επίσης να έχουμε μια καλύτερη ιδέα για το πόσο συχνά σχηματίζονται βραχώδεις πλανήτες γύρω από άλλα αστέρια.”
Ο πρώτος αυτόπτης μάρτυρας παρακολουθεί τις συνέπειες της σύγκρουσης
Στα μέσα του 2018, η φωτεινότητα του HD 166191 έχει αυξηθεί, γεγονός που δείχνει δραστηριότητα. Ο Spitzer, ο οποίος εντόπισε υπέρυθρο φως αόρατο στο ανθρώπινο μάτι, εντόπισε ένα σύννεφο συντριμμιών καθώς κινούνταν μπροστά από το αστέρι. Αυτή η παρατήρηση συγκρίθηκε με εκείνη που καταγράφηκε στο ορατό φως από τα επίγεια τηλεσκόπια, τα οποία αποκάλυψαν το μέγεθος και το σχήμα του νέφους καθώς και την ταχύτητα της εξέλιξής του. Τα επίγεια τηλεσκόπια παρατήρησαν επίσης ένα παρόμοιο γεγονός πριν από περίπου 142 ημέρες, κατά τη διάρκεια μιας περιόδου που υπήρχε ένα διάλειμμα στις παρατηρήσεις του Spitzer.
«Για πρώτη φορά, καταγράψαμε την υπέρυθρη λάμψη της σκόνης και την ομίχλη που εισχωρεί η σκόνη καθώς το σύννεφο περνά μπροστά από το αστέρι», δήλωσε ο συν-συγγραφέας της μελέτης Everett Schlowin, αναπληρωτής καθηγητής έρευνας στο Παρατηρητήριο Steward του Πανεπιστημίου της Αριζόνα. μια άδεια.
«Δεν υπάρχει υποκατάστατο για να είσαι αυτόπτης μάρτυρας σε ένα γεγονός», είπε ο συν-συγγραφέας της μελέτης Τζορτζ Ρικ, καθηγητής αστρονομίας και πλανητικών επιστημών στο Πανεπιστήμιο Regents. Σε δήλωση που εξέδωσε το Παρατηρητήριο Steward στο Πανεπιστήμιο της Αριζόνα. «Όλες οι περιπτώσεις του Spitzer που αναφέρθηκαν προηγουμένως δεν έχουν επιλυθεί, με μόνο θεωρητικές υποθέσεις σχετικά με το σχήμα του πραγματικού γεγονότος και το σύννεφο των συντριμμιών».
Καθώς οι ερευνητές συνέχισαν τις παρατηρήσεις τους, παρακολούθησαν το σύννεφο των συντριμμιών να διαστέλλεται και να γίνεται πιο διαφανές καθώς η σκόνη εξαπλώνεται γρήγορα.
Το σύννεφο δεν είναι πλέον ορατό το 2019. Ωστόσο, υπήρχε διπλάσια ποσότητα σκόνης στο σύστημα σε σύγκριση με Σημειώνει ο Spitzer πριν από τη σύγκρουση.
Η ερευνητική ομάδα συνεχίζει να παρατηρεί το αστέρι χρησιμοποιώντας άλλα υπέρυθρα παρατηρητήρια και αναμένει νέες παρατηρήσεις αυτών των τύπων συγκρούσεων χρησιμοποιώντας το διαστημικό τηλεσκόπιο James Webb που εκτοξεύτηκε πρόσφατα.