Humble: Πρωτοφανείς καταγραφές συγκρούσεις αστεροειδών σε ξένο πλανητικό σύστημα

Για πρώτη φορά στην ιστορία της αστρονομίας, επιστήμονες κατέγραψαν άμεσα συγκρούσεις αστεροειδών σε άλλο πλανητικό σύστημα, ανοίγοντας ένα νέο παράθυρο στην κατανόηση του τρόπου με τον οποίο σχηματίζονται και εξελίσσονται οι πλανήτες.

Η ιστορική αυτή παρατήρηση έγινε από το Διαστημικό Τηλεσκόπιο Hubble της NASA και αφορά το σύστημα του άστρου Fomalhaut, το οποίο βρίσκεται σε απόσταση μόλις 25 ετών φωτός από τη Γη. Τα ευρήματα της έρευνας δημοσιεύονται στο έγκριτο επιστημονικό περιοδικό Science.

Ο Fomalhaut είναι ένας από τους λαμπρότερους αστέρες του νυχτερινού ουρανού, μεγαλύτερος και φωτεινότερος από τον Ήλιο, και εδώ και χρόνια βρίσκεται στο επίκεντρο του επιστημονικού ενδιαφέροντος λόγω των εντυπωσιακών δακτυλίων σκόνης και θραυσμάτων που τον περιβάλλουν. Το 2008 είχε αναφερθεί η πιθανή ανίχνευση ενός εξωπλανήτη, του λεγόμενου Fomalhaut b. Οι νεότερες παρατηρήσεις, ωστόσο, έδειξαν ότι δεν επρόκειτο για πλανήτη αλλά για ένα εκτεταμένο νέφος σκόνης, προϊόν σύγκρουσης πλανητοειδών, το οποίο πλέον ταξινομείται ως Fomalhaut cs1.

Οι νέες εικόνες του Hubble αποκάλυψαν ένα δεύτερο φωτεινό αντικείμενο στην ίδια περιοχή, το Fomalhaut cs2, το οποίο δεν υπήρχε σε καμία προηγούμενη παρατήρηση. Οι επιστήμονες ερμηνεύουν και αυτό το φαινόμενο ως νέφος θραυσμάτων που δημιουργήθηκε από τη βίαιη σύγκρουση δύο μεγάλων σωμάτων σε τροχιά γύρω από το άστρο.

Σύμφωνα με τον επικεφαλής της έρευνας, Παύλο Κάλα, καθηγητή Αστρονομίας στο University of California, Berkeley και συνεργαζόμενο ερευνητή στο Ινστιτούτο Αστροφυσικής του ΙΤΕ, πρόκειται για μια εξαιρετικά σπάνια παρατήρηση.

Όπως επισημαίνει, το γεγονός ότι ένα σημείο φωτός εμφανίστηκε ξαφνικά σε ένα εξωπλανητικό σύστημα σημαίνει ότι οι επιστήμονες έγιναν μάρτυρες μιας πραγματικής, καταστροφικής σύγκρουσης, διαφορετικής από οτιδήποτε έχει παρατηρηθεί μέχρι σήμερα στο Ηλιακό Σύστημα.

Ακόμη πιο εντυπωσιακό είναι ότι δύο τέτοια σπάνια φαινόμενα, τα cs1 και cs2, εντοπίστηκαν σε σχεδόν το ίδιο σημείο μέσα σε χρονικό διάστημα μόλις δύο δεκαετιών. Σύμφωνα με τις επικρατούσες θεωρίες, συγκρούσεις αυτού του μεγέθους θα έπρεπε να συμβαίνουν μία φορά κάθε δεκάδες ή και εκατοντάδες χιλιάδες χρόνια. Το γεγονός ότι τα δύο νέφη βρίσκονται τόσο κοντά μεταξύ τους, κατά μήκος του εσωτερικού τμήματος του εξωτερικού δίσκου θραυσμάτων του Fomalhaut, αποτελεί ένα σημαντικό επιστημονικό μυστήριο και θέτει υπό αμφισβήτηση τα υπάρχοντα μοντέλα.

Αυτή η σύνθετη εικόνα από το Διαστημικό Τηλεσκόπιο Hubble δείχνει τον δακτύλιο θραυσμάτων και τα νέφη σκόνης cs1 και cs2 γύρω από τον αστέρα Fomalhaut. Για λόγους σύγκρισης, το νέφος σκόνης cs1, που απεικονίστηκε το 2012, παρουσιάζεται μαζί με το νέφος σκόνης cs2, που απεικονίστηκε το 2023. Οι διακεκομμένοι κύκλοι υποδεικνύουν τη θέση αυτών των νεφών. Όταν το νέφος σκόνης cs2 εμφανίστηκε ξαφνικά, οι αστρονόμοι συνειδητοποίησαν ότι είχαν γίνει μάρτυρες μιας βίαιης σύγκρουσης δύο ογκωδών αντικειμένων. Το cs1, που παλαιότερα θεωρούνταν πλανήτης, ταξινομείται πλέον ως ένα παρόμοιο νέφος θραυσμάτων. Σε αυτή την εικόνα, το ίδιο το Fomalhaut έχει καλυφθεί ώστε να δοθεί έμφαση στα αντικείμενα που φαίνονται πιο αμυδρά. Η θέση του σημειώνεται με το λευκό αστέρι. NASA, ESA, Paul Kalas (UC Berkeley)

Από την ανάλυση των δεδομένων, οι ερευνητές εκτιμούν ότι τα σώματα που συγκρούστηκαν είχαν διάμετρο περίπου 30 χιλιομέτρων. Με βάση αυτούς τους υπολογισμούς, εκτιμάται ότι στο σύστημα του Fomalhaut περιφέρονται περίπου 300 εκατομμύρια παρόμοια πλανητοειδή. Όπως σημειώνει ο καθηγητής Mark Wyatt από το Πανεπιστήμιο του Cambridge, τα στοιχεία αυτά δείχνουν ότι πρόκειται για ένα εξαιρετικά «δραστήριο» πλανητικό περιβάλλον.

Εικόνες στο οπτικό για το σύστημα Fomalhaut το 2012 και το 2023. Και οι δύο εικόνες είναι σε λευκό φως και τραβήχτηκαν με την κάμερα STIS του τηλεσκοπίου Hubble. Το φωτεινό κεντρικό άστρο έχει τεχνητά εκλείψει με έναν στεμματογράφο για να αποκαλυφθεί η πιο αμυδρή δομή σκόνης που μοιάζει με ζώνη γύρω από το άστρο. Οι περιοχές χωρίς δεδομένα είναι μαύρες, λόγω του στεμματογράφου και του περιορισμένου οπτικού πεδίου της κάμερας. (A) Fom cs1 (λευκό βέλος) στην αναγωγή της παρατήρησης του 2012. Δεν ανιχνεύονται άλλες σημειακές πηγές κατά μήκος της ζώνης σκόνης. (B) Το Fom cs2 (λευκό βέλος), στην παρατήρηση του Σεπτεμβρίου 2023, βρίσκεται πιο κοντά στο εσωτερικό άκρο της ζώνης σκόνης.
NASA, ESA, Paul Kalas (UC Berkeley)

Η ανακάλυψη έχει ιδιαίτερη σημασία και για το μέλλον της αναζήτησης εξωπλανητών, καθώς τα νέφη σκόνης όπως τα cs1 και cs2 μπορούν εύκολα να συγχέονται με πραγματικούς πλανήτες που αντανακλούν το φως του άστρου τους. Σύμφωνα με τον Παύλο Κάλα, το cs2 μοιάζει απόλυτα με έναν εξωηλιακό πλανήτη, ενώ η εμπειρία από το cs1 έδειξε ότι ένα τέτοιο νέφος μπορεί να διατηρεί αυτή την ψευδαίσθηση για πολλά χρόνια, λειτουργώντας ως προειδοποίηση για τις μελλοντικές διαστημικές αποστολές άμεσης απεικόνισης.

Αυτή η καλλιτεχνική απεικόνιση δείχνει τη σειρά των γεγονότων που οδήγησαν στη δημιουργία του νέφους σκόνης cs2 γύρω από τον αστέρα Fomalhaut. Στο Πλαίσιο 1, ο Fomalhaut εμφανίζεται στην επάνω αριστερή γωνία. Δύο λευκές κουκκίδες, που βρίσκονται στην κάτω δεξιά γωνία, αντιπροσωπεύουν τα δύο ογκώδη αντικείμενα σε τροχιά γύρω από τον Fomalhaut. Στο Πλαίσιο 2, τα αντικείμενα πλησιάζουν το ένα το άλλο. Το Πλαίσιο 3 δείχνει τη βίαιη σύγκρουση αυτών των δύο αντικειμένων. Στο Πλαίσιο 4, το προκύπτον νέφος σκόνης cs2 γίνεται ορατό και το φως του άστρου σπρώχνει τους κόκκους σκόνης μακριά του. NASA, ESA, STScI, Ralf Crawford (STScI)

Οι επιστήμονες έχουν ήδη εξασφαλίσει επιπλέον χρόνο παρατήρησης με το Hubble για την παρακολούθηση της εξέλιξης του cs2 τα επόμενα τρία χρόνια, ενώ σημαντικό ρόλο θα διαδραματίσει και το Διαστημικό Τηλεσκόπιο James Webb. Μέσα από τις νέες παρατηρήσεις, οι ερευνητές ελπίζουν να προσδιορίσουν με μεγαλύτερη ακρίβεια τη σύσταση και το μέγεθος των κόκκων σκόνης, αλλά και να διερευνήσουν το ενδεχόμενο παρουσίας παγωμένου νερού στο νέφος, προσφέροντας ακόμη πιο βαθιά γνώση για τις διεργασίες που διαμορφώνουν πλανητικά συστήματα.

ΔΙΑΒΑΣΤΕ ΕΠΙΣΗΣ:

NASA: Απουσία σήματος του διαστημόπλοιου Maven – Έφτασε στον Άρη



ΣΧΕΤΙΚΑ

eXclusive

eTop

ΡΟΗ ΕΙΔΗΣΕΩΝ