Prăbușire cosmică! Lumina ulterioară cauzată de o coliziune planetară masivă a fost surprinsă pentru prima dată

Imaginea arată o vizualizare a unui obiect planetar masiv, strălucitor, rezultat dintr-o coliziune planetară. În prim-plan, fragmente de gheață și rocă sunt îndepărtate de impact și vor trece ulterior între Pământ și steaua gazdă văzută pe fundalul imaginii. Credit: Mark Garlick

Cercetătorii au observat două exoplanete gigantice ciocnind în jurul unei stele asemănătoare soarelui, provocând o explozie intensă de lumină și praf. Această descoperire, făcută de o echipă internațională de astronomi, ar putea duce în viitor la formarea de luni noi în jurul unei planete nou formate.

Studiul a fost publicat astăzi (11 octombrie) în natură, Rapoartele indică faptul că două exoplanete gigantice de gheață au fost văzute ciocnindu-se în jurul unei stele asemănătoare soarelui, rezultând o erupție de lumină și penaj de praf. Descoperirile sale arată strălucirea termică strălucitoare și norul de praf rezultat, care s-a deplasat în fața stelei părinte, estompându-l în timp.

Efort de monitorizare în colaborare

Echipa internațională de astronomi s-a format după ce un entuziast a urmărit curba luminii a stelei și a observat ceva ciudat. Sistemul și-a arătat dublarea luminozității la lungimi de undă în infraroșu cu aproximativ trei ani înainte ca steaua să înceapă să se estompeze în lumina vizibilă.

Coautorul principal, Dr. Matthew Kenworthy, de la Universitatea Leiden, a declarat: „Ca să fiu sincer, această observație a fost o surpriză completă pentru mine. Când am împărtășit inițial curba luminii vizibile a acestei stele cu alți astronomi, am început să o observăm folosind un rețea de alte telescoape.

Un astronom a subliniat pe rețelele de socializare că steaua a strălucit în raze infraroșii timp de o mie de zile înainte de a se estompa vizual. Mi-am dat seama atunci că acesta a fost un eveniment neobișnuit.

Simularea unei coliziuni între doi giganți de gheață Particulele simulate (sus) și densitatea (jos) sunt prezentate într-o secțiune prin planul mijlociu al impactului. Bara de scară se extinde în timpul simulării pentru a urmări obiectul în expansiune și resturile după coliziune. credit: Universitatea din Bristol

Observarea și interpretarea stelelor

O rețea de astronomi profesioniști și amatori a studiat intens steaua, inclusiv monitorizarea modificărilor luminozității stelei în următorii doi ani. Steaua ASASSN-21qj este numită după rețeaua de telescoape care a detectat pentru prima dată dispariția stelei la lungimi de undă vizibile.

Cercetătorii au ajuns la concluzia că cea mai probabilă explicație este că două exoplanete gigantice de gheață s-au ciocnit, producând strălucirea infraroșie detectată de NASAMisiunea NEOWISE, care folosește un telescop spațial pentru a căuta asteroizi și comete.

Informații de la investigatorii principali participanți

Co-autor, Dr. Simon Locke, cercetător în Științe ale Pământului la Universitatea din Bristol, a declarat: „Calculele noastre și modelele computerizate indică temperatura și volumul materialului strălucitor, precum și durata de timp a strălucirii. Ea corespunde ciocnirii a două exoplanete gigantice de gheață.

Norul de resturi în expansiune rezultat în urma coliziunii s-a mutat apoi în fața stelei aproximativ trei ani mai târziu, făcând ca luminozitatea stelei să scadă la lungimile de undă vizibile.

Observații și previziuni viitoare

În următorii câțiva ani, norul de praf este de așteptat să înceapă să se răspândească de-a lungul orbitei rămășiței de impact, iar împrăștierea luminii din acest nor poate fi detectată atât folosind telescoape de la sol, cât și cel mai mare telescop NASA din spațiu. Cunoscut ca JWST.

Astronomii plănuiesc să monitorizeze îndeaproape ce se întâmplă în continuare în acest sistem.

Coautorul Dr. Zoe Linhardt, profesor asociat în astrofizică la Universitatea din Bristol, a adăugat: „Ar fi grozav să observăm evoluțiile ulterioare. În cele din urmă, masa de material din jurul rămășițelor se poate condensa pentru a forma o suită de luni care vor orbita această nouă planetă.

Referință: „The afterglow of a planetary collision and the transit of the resulting debris nor” de Matthew Kenworthy, Simon Locke, Grant Kennedy, Richelle van Capeleeven, Eric Mamajek, Ludmila Carone, Franz Josef Hambach, Joseph Masiero, Amy Mainzer, J. Davey Kirkpatrick. , Edouard Gomes, Zoe Lienhardt, Jingyao Du, Pavan Tanna, Arto Saigno, Hamish Parker, Stephane Charbonnel, Olivier Garde, Pascal Le Du, Lionel Mulatto, Thomas Petit și Michael Rizzo-Smith, 11 octombrie 2023, natură.
doi: 10.1038/s41586-023-06573-9