Η πρώτη στο είδος του κοσμική σύγκρουση εντοπίστηκε 25 έτη φωτός από τη Γη

Αυτό που οι αστρονόμοι αρχικά υποψιάζονταν ότι ήταν ένας νέος εξωπλανήτης είναι στην πραγματικότητα μια κοσμική συντριβή που δεν είχε ξαναδεί. Όπως αναφέρεται αναλυτικά σε μελέτη που δημοσιεύτηκε σήμερα στο περιοδικό Επιστήμηοι ερευνητές περιγράφουν τα επακόλουθα δύο χωριστών συγκρούσεων μεταξύ δύο μικρών, βραχωδών κοσμικών αντικειμένων που ονομάζονται πλανητοειδείς. Ωστόσο, τα ευρήματά τους κατέστησαν δυνατά μόνο από κάποια απεικόνιση ματιών αετού χάρη στο διαστημικό τηλεσκόπιο Hubble.

Αυτό το ουράνιο έπος ξεκίνησε σχεδόν πριν από 20 χρόνια. Το 2008, οι αστρονόμοι εντόπισαν ένα ανεξήγητο φωτεινό αντικείμενο που βρίσκεται 25 έτη φωτός από τη Γη στον αστερισμό Piscis Austrinus. Οι ειδικοί το χαρακτήρισαν ως Fomalhaut βαλλά δεν ήμασταν πολύ σίγουροι τι ήταν στην πραγματικότητα. Η αρχική ανάλυση πρότεινε ότι θα μπορούσε να είναι ένας νέος εξωπλανήτης ακόμη μεγαλύτερος από τον δικό μας ήλιο. Ταυτόχρονα, το γύρω του, συννεφιασμένο σύννεφο συντριμμιών υπαινίχθηκε ότι το Fomalhaut b ήταν ένας διαστελλόμενος σχηματισμός σκόνης.

Εικονογράφηση σύγκρουσης Fomalhaut cs2

“Το σύστημα έχει μια από τις μεγαλύτερες ζώνες σκόνης που γνωρίζουμε. Αυτό το καθιστά εύκολο στόχο στη μελέτη.” εξήγησε ο Τζέισον Γουάνγκαστροφυσικός στο Πανεπιστήμιο Northwestern και συν-συγγραφέας της μελέτης.

Μετά από χρόνια διακοπτόμενων εξετάσεων, η ομάδα του Wang είχε την ευκαιρία το 2023 να αξιοποιήσει τους ισχυρούς φακούς του διαστημικού τηλεσκοπίου Hubble στο μυστήριο. Αλλά όταν το Hubble εκπαίδευσε τον εξοπλισμό του στις συντεταγμένες του Fomalhaut b, δεν ήταν εκεί. Αντίθετα, το τηλεσκόπιο σηματοδότησε ένα φωτεινό σημείο φωτός σε μια ελαφρώς διαφορετική, κοντινή τοποθεσία.

“Υποθέσαμε ότι το έντονο φως ήταν το Fomalhaut b επειδή αυτή είναι η γνωστή πηγή στο σύστημα. Αλλά, όταν συγκρίναμε προσεκτικά τις νέες μας εικόνες με προηγούμενες εικόνες, συνειδητοποιήσαμε ότι δεν θα μπορούσε να είναι η ίδια πηγή”, είπε ο Wang. «Αυτό ήταν και συναρπαστικό και μας έκανε να ξύσουμε τα κεφάλια μας».

«Αυτή είναι σίγουρα η πρώτη φορά που έχω δει ποτέ ένα σημείο φωτός να εμφανίζεται από το πουθενά σε ένα εξωπλανητικό σύστημα», πρόσθεσε το Πανεπιστήμιο της Καλιφόρνια στο Μπέρκλεϋ, αστρονόμος και συν-συγγραφέας της μελέτης Paul Kalas. Απουσιάζει σε όλες τις προηγούμενες εικόνες μας από το Hubble.

Αυτή η σύνθετη εικόνα του διαστημικού τηλεσκοπίου Hubble δείχνει τον δακτύλιο συντριμμιών και τα σύννεφα σκόνης cs1 και cs2 γύρω από το αστέρι Fomalhaut. Για σύγκριση, το σύννεφο σκόνης cs1, που απεικονίστηκε το 2012, απεικονίζεται με το σύννεφο σκόνης cs2, που απεικονίστηκε το 2023. Οι διακεκομμένοι κύκλοι επισημαίνουν τη θέση αυτών των νεφών. Όταν εμφανίστηκε ξαφνικά σύννεφο σκόνης cs2, οι αστρονόμοι συνειδητοποίησαν γρήγορα ότι είχαν δει τη βίαιη σύγκρουση δύο τεράστιων αντικειμένων. Προηγουμένως πιστευόταν ότι είναι πλανήτης, το cs1 ταξινομείται τώρα ως ένα παρόμοιο σύννεφο συντριμμιών. Σε αυτήν την εικόνα, το ίδιο το Fomalhaut είναι καλυμμένο για να επιτρέψει να φαίνονται τα πιο αμυδρά χαρακτηριστικά. Η θέση του σημειώνεται από το λευκό αστέρι. Πιστώσεις: NASA, ESA, Paul Kalas (UC Berkeley)

Περαιτέρω ανασκόπηση τώρα δείχνει έντονα ότι το αντικείμενο —που τώρα ταξινομείται ως Fomalhaut cs1— δεν ήταν ποτέ εξωπλανήτης. Η πιο πιθανή εξήγηση είναι ότι οι πρώτες παρατηρήσεις το 2008 παρουσίασαν τα πρώιμα αποτελέσματα μιας θεαματικής συντριβής που περιελάμβανε μικρότερα, βραχώδη στοιχεία της πρώιμης πλανητικής ανάπτυξης που ονομάζονται πλανητικαί. Οι πιο πρόσφατες εικόνες του Hubble δείχνουν τα υπολείμματα που διασκορπίζονται από τη συντριβή.

Επιπλέον, το Fomalhaut cs2 εμφανίζει χαρακτηριστικά που θυμίζουν εξαιρετικά το Fomalhaut cs1, ένα θέμα που μελετήθηκε επίσης πριν από δύο δεκαετίες. Προηγούμενες θεωρίες πρότειναν ότι αυτός ο τύπος σύγκρουσης θα έπρεπε να συμβαίνει σε μια περιοχή μόνο μία φορά κάθε 100.000 χρόνια περίπου. Ωστόσο, οι ερευνητές υπολόγισαν διαφορετική εκτίμηση αφού εξέτασαν το σύστημα.

Η ιδέα αυτού του καλλιτέχνη δείχνει τη βίαιη σύγκρουση δύο ογκωδών αντικειμένων σε τροχιά γύρω από το αστέρι Fomalhaut. Πίστωση: NASA, ESA, STScI, Ralf Crawford (STScI)

«Εδώ, σε 20 χρόνια, έχουμε δει δύο», είπε ο Κάλας. “Αν είχατε μια ταινία των τελευταίων 3.000 χρόνων, και ήταν επιταχυνόμενη έτσι ώστε κάθε χρόνο να ήταν ένα κλάσμα του δευτερολέπτου, φανταστείτε πόσες λάμψεις θα βλέπατε εκείνη την περίοδο. Το πλανητικό σύστημα του Fomalhaut θα αστράφτει με αυτές τις συγκρούσεις.”

Αν και αρχικά ήταν δύσκολο να πιστέψει κανείς, τέσσερις ανεξάρτητες αναλύσεις των δεδομένων υποστήριξαν τα ευρήματά τους: το Fomalhault φιλοξένησε πρόσφατα δύο ξεχωριστά παροδικά γεγονότα που αφορούσαν πλανητιώδες.

«Είναι η πρώτη φορά που βλέπουμε κάτι τέτοιο», πρόσθεσε ο Wang.

Με την επιβεβαίωση των συγκρούσεων του Fomalhaut, οι αστροφυσικοί μπορούν να αρχίσουν να χρησιμοποιούν τα δεδομένα για την καλύτερη ενημέρωση των πλανητικών μοντέλων, καθώς και για τον ακριβέστερο εντοπισμό πιθανών εξωπλανητών. Σύμφωνα με τον Κάλας, το μυστήριο πολλών δεκαετιών χρησιμεύει και ως μελέτη περίπτωσης στις δυσκολίες που έρχονται με την αναζήτηση του σύμπαντος.

«Το Fomalhaut cs2 μοιάζει ακριβώς με έναν εξωηλιακό πλανήτη που αντανακλά το φως των αστεριών», είπε. “Αυτό που μάθαμε από τη μελέτη του cs1 είναι ότι ένα μεγάλο σύννεφο σκόνης μπορεί να μεταμφιεστεί σε πλανήτη για πολλά χρόνια. Αυτή είναι μια προειδοποιητική σημείωση για μελλοντικές αποστολές που στοχεύουν στον εντοπισμό εξωηλιακών πλανητών στο ανακλώμενο φως.”