Αστρονόμοι κατέγραψαν σύγκρουση δύο πλανητών που εξαϋλώθηκαν σε απόσταση 11.000 ετών φωτός
Τα δεδομένα κατέγραψαν τρεις αρχικές «βουτιές» στη φωτεινότητα και στη συνέχεια έντονες, ακανόνιστες διακυμάνσεις, που τον έκαναν να ξεχωρίσει από τα υπόλοιπα αστέρια
Snapshot
- Ο αστέρας Gaia20ehk, σε απόσταση 11.000 ετών φωτός, παρουσίασε ανεξήγητες πτώσεις και ακανόνιστες διακυμάνσεις στη φωτεινότητά του από το 2016.
- Η αύξηση της υπέρυθρης ακτινοβολίας ενώ το ορατό φως μειωνόταν υποδεικνύει ότι τον αστέρα καλύπτει θερμό νέφος σκόνης με θερμοκρασία περίπου 900 Kelvin.
- Η πιθανότερη αιτία του φαινομένου είναι η σύγκρουση δύο πλανητικών σωμάτων, με τα συντρίμμια να κινούνται σε τροχιά περίπου 1,1 αστρονομικών μονάδων από τον αστέρα.
- Η μάζα της σκόνης υπολογίζεται σε τουλάχιστον 4 × 10^20 κιλά, ενώ η ύπαρξη περιοδικού σήματος 380 ημερών υποστηρίζει την παρουσία υλικού σε τροχιά γύρω από τον αστέρα.
- Η ανακάλυψη προσφέρει σπάνια ευκαιρία παρατήρησης της εξέλιξης πλανητικών συστημάτων μετά από συγκρούσεις και ενδέχεται να οδηγήσει σε περαιτέρω παρόμοιες ανιχνεύσεις στο μέλλον.
Για χρόνια, ο αστέρας Gaia20ehk περνούσε απαρατήρητος. Βρίσκεται σε απόσταση περίπου 11.000 ετών φωτός, κοντά στον αστερισμό του Πρύμνη (Puppis), και έμοιαζε με έναν τυπικό, σταθερό αστέρα κύριας ακολουθίας. Όμως το 2016 κάτι άλλαξε: η φωτεινότητά του άρχισε να παρουσιάζει ανεξήγητες πτώσεις και λίγα χρόνια αργότερα η συμπεριφορά του έγινε εντελώς απρόβλεπτη.
Τα δεδομένα κατέγραψαν τρεις αρχικές «βουτιές» στη φωτεινότητα και στη συνέχεια έντονες, ακανόνιστες διακυμάνσεις, που τον έκαναν να ξεχωρίσει από τα υπόλοιπα αστέρια. Το φαινόμενο τράβηξε την προσοχή του Αναστάσιου Τζανιδάκη, υποψήφιου διδάκτορα στο Πανεπιστήμιο της Ουάσινγκτον, ο οποίος εντόπισε την ασυνήθιστη συμπεριφορά αναλύοντας αρχειακές παρατηρήσεις.
Η ένδειξη που ήρθε από το υπέρυθρο φως
Αρχικά, τα δεδομένα στο ορατό φως έδειχναν απλώς ότι κάτι παρεμβαλλόταν μπροστά από το αστέρι. Η καθοριστική ανακάλυψη ήρθε όταν οι επιστήμονες συνέκριναν αυτές τις μετρήσεις με παρατηρήσεις στο υπέρυθρο φάσμα.
Ενώ η φωτεινότητα στο ορατό μειωνόταν, στο υπέρυθρο αυξανόταν, υποδεικνύοντας ότι το υλικό που «έκρυβε» τον αστέρα ήταν εξαιρετικά θερμό και εξέπεμπε ακτινοβολία. Οι μετρήσεις δείχνουν θερμοκρασία περίπου 900 Kelvin, με τη σκόνη να καλύπτει σημαντική επιφάνεια γύρω από το άστρο.
Η αντίθετη αυτή συμπεριφορά ενισχύει το σενάριο ότι πρόκειται για νέφη σκόνης που απορροφούν το ορατό φως και επανεκπέμπουν ενέργεια στο υπέρυθρο. Μάλιστα, η αυξημένη υπέρυθρη ακτινοβολία διατηρείται εδώ και περίπου τέσσερα χρόνια, γεγονός που επιβεβαιώνεται και από νεότερες παρατηρήσεις.
Σενάριο σύγκρουσης πλανητικών σωμάτων
Σύμφωνα με τη μελέτη που δημοσιεύθηκε στο επιστημονικό περιοδικό The Astrophysical Journal Letters, το πιο πιθανό σενάριο είναι ότι το φαινόμενο οφείλεται σε σύγκρουση δύο πλανητικών σωμάτων.
Οι επιστήμονες εκτιμούν ότι τα συντρίμμια κινούνται γύρω από το άστρο σε τροχιά περίπου 1,1 αστρονομικών μονάδων, δηλαδή σε απόσταση παρόμοια με αυτή της Γης από τον Ήλιο. Η ύπαρξη περιοδικού σήματος διάρκειας περίπου 380 ημερών ενισχύει αυτή την υπόθεση.
Η μάζα της σκόνης υπολογίζεται σε τουλάχιστον 4 × 10^20 κιλά, συγκρίσιμη με μικρούς δορυφόρους όπως ο Εγκέλαδος, ενώ οι αρχικοί πλανητικοί σχηματισμοί που συγκρούστηκαν θα ήταν σημαντικά μεγαλύτεροι.
Οι πρώτες μεταβολές στη φωτεινότητα ίσως καταγράφουν τα στάδια πριν από τη μεγάλη σύγκρουση, με διαδοχικές μικρότερες επαφές πριν από το καταστροφικό γεγονός που δημιούργησε το νέφος συντριμμιών.
Ένα «παράθυρο» στο παρελθόν του ηλιακού συστήματος
Η σημασία της ανακάλυψης ξεπερνά την περίπτωση ενός μόνο αστέρα. Παρόμοιες συγκρούσεις θεωρείται ότι διαμόρφωσαν και το δικό μας ηλιακό σύστημα. Το επικρατέστερο μοντέλο για τη δημιουργία της Σελήνης, για παράδειγμα, περιλαμβάνει σύγκρουση της πρώιμης Γης με σώμα μεγέθους Άρη.
Αν και ο Gaia20ehk δεν αποτελεί ακριβές «αντίγραφο» ενός τέτοιου γεγονότος, προσφέρει μια σπάνια ευκαιρία να παρατηρηθεί σε πραγματικό χρόνο η εξέλιξη ενός πλανητικού συστήματος μετά από μια μεγάλη σύγκρουση.
Ο αστέρας φαίνεται να είναι νεαρής ηλικίας τύπου F, κάτι που συνάδει με το χαοτικό περιβάλλον των νεαρών πλανητικών συστημάτων, όπου τέτοιου είδους συγκρούσεις είναι συχνές.
Περισσότερες ανακαλύψεις στο μέλλον
Οι επιστήμονες εκτιμούν ότι η περίπτωση του Gaia20ehk δεν θα παραμείνει μοναδική. Μελλοντικές παρατηρήσεις, ιδιαίτερα στο υπέρυθρο, αλλά και μεγάλα προγράμματα χαρτογράφησης του ουρανού, ενδέχεται να εντοπίσουν δεκάδες παρόμοια φαινόμενα τα επόμενα χρόνια.
Η κατανόηση του πόσο συχνές είναι τέτοιες συγκρούσεις αποτελεί κρίσιμο ερώτημα για την αστροβιολογία και την εξέλιξη των πλανητικών συστημάτων.
Προς το παρόν, ο Gaia20ehk συνεχίζει να τρεμοπαίζει μυστηριωδώς, παραμένοντας εν μέρει καλυμμένος από το νέφος συντριμμιών και προσφέροντας ένα σπάνιο στιγμιότυπο της δημιουργίας – και καταστροφής – κόσμων.
