Zaobserwowano ślady po kolizji dwóch odległych lodowych planet
Międzynarodowa grupa astronomów zaobserwowała poświatę cieplną dwóch zderzających się lodowych olbrzymów. Ponadto, kilka lat później, naukowcy mieli okazję zaobserwować przemieszczający się przed gwiazdą macierzystą obłok pyłu powstały w wyniku tego zderzenia.
Artystyczna impresja obłoku w kształcie pączka, który powstał po zderzeniu dwóch planet lodowych gigantów. Źródło: Leiden
Pod nadzorem astronoma Matthew Kenworthy'ego z Leiden, grupa naukowców przeprowadziła dwa lata obserwacji zmian jasności gwiazdy po tym, jak zaczęła ona słabnąć w świetle widzialnym. Przez przypadek, badacze odkryli, że trzy lata wcześniej gwiazda wykazywała wzmożoną jasność w zakresie podczerwieni. Wyniki tych badań zostały opublikowane w czasopiśmie Nature.
Gwiazda o nazwie ASASSN-21qj została odkryta przez sieć teleskopów, która jako pierwsza zauważyła, że gwiazda zanika na widzialnych długościach fal. Badania nad tą gwiazdą były intensywnie prowadzone przez zarówno amatorów, jak i profesjonalnych astronomów, którzy monitorowali jej zmiany jasności. Jednak to przypadkowe odkrycie jednego z amatorów na portalu społecznościowym doprowadziło do zrozumienia, że około trzy lata wcześniej gwiazda podwoiła swoją jasność w zakresie fal podczerwonych, zanim zaczęła blaknąć w świetle widzialnym. To odkrycie zostało potwierdzone przez amerykańską misję NEOWISE.
Zderzenie dwóch planet
Całkowicie mnie to zaskoczyło – powiedział dr Kenworthy. Kiedy przegląd ASASSN udostępnił innym astronomom krzywą blasku tej gwiazdy, zacząłem obserwować ją za pomocą sieci teleskopów i obserwatoriów. Niespodziewanie jeden z astronomów na mediach społecznościowych zauważył, że gwiazda rozjaśniła się w podczerwieni ponad tysiąc dni przed jej zniknięciem w świetle optycznym. Wtedy wiedziałem, że to niezwykłe zjawisko.
Absolwentka z Leiden, Richelle van Capelleveen, pracowała nad tym projektem. Kontynuuje: pracowałam nad krzywą blasku z dr. Kenworthy i podczas naszej pracy zdaliśmy sobie sprawę, że może to być zderzenie dwóch planet.
Najbardziej prawdopodobnym wyjaśnieniem jest to, że dwie olbrzymie egzoplanety wykonane z lodu zderzyły się ze sobą, co spowodowało emisję podczerwonej poświaty, która została zarejestrowana przez misję NEOWISE. Wytworzony w wyniku zderzenia rozszerzający się obłok gazu przemieścił się przed gwiazdę około trzech lat później, co spowodowało utratę jasności gwiazdy w zakresie widzialnych długości fal.
Zderzenia planet
Temperatura i rozmiar świecącej materii, oraz czas utrzymywania się blasku są zgodne z kolizją dwóch olbrzymich planet lodowych, co potwierdzają nasze obliczenia i modele komputerowe – powiedział dr Simon Lock (University of Bristol, Wielka Brytania), współautor badania.
Nowością jest to, że uważamy, że po raz pierwszy widzimy poświatę z ciała, która jest wytwarzana przez zderzenie planet – powiedział dr Grant Kennedy (University of Warwick, Wielka Brytania), również współautor artykułu.
To naprawdę fantastyczna okazja, aby dowiedzieć się czegoś o wnętrzu planet olbrzymów – powiedziała dr Ludmila Carone z Instytutu Badań Kosmicznych Austriackiej Akademii Nauk w Grazu. Zazwyczaj planety olbrzymie ukrywają swoje ciężkie pierwiastki pod grubymi warstwami wodoru i helu. Jednak w przypadku tej kolizji materia z wnętrza została wyrzucona lub wciągnięta do zewnętrznych obszarów ciała powstałego w wyniku połączenia dwóch planet. Carone dodaje: Możemy już stwierdzić, że uwolniono dużo pary wodnej, która pomogła schłodzić ciało po zderzeniu do 1000 K.
W ciągu najbliższych kilku lat obłok pyłu zacznie się rozmazywać wzdłuż orbity pozostałości po kolizji, a charakterystyczne rozproszenie światła z tego obłoku można wykryć zarówno za pomocą teleskopów naziemnych, jak i Kosmicznego Teleskopu Jamesa Webb. Ostatecznie obłok materii wokół pozostałości może się skondensować, tworząc grupę księżyców, które będą krążyć wokół nowej planety. Będziemy uważnie monitorować ten układ, aby zobaczyć, co stanie się dalej – powiedział dr Kenworthy.
Opracowanie:
Agnieszka Nowak
Źródło:
