Astronomowie z University of Washington dokonali odkrycia, które przynosi nowe informację o procesach formowania się planet w odległych zakątkach naszej galaktyki. Analizując dane obserwacyjne z ostatnich lat natrafili na niezwykłe zjawisko w okolicach gwiazdy Gaia20ehk, położonej w gwiazdozbiorze Rufy około 11 tysięcy lat świetlnych od Ziemi. Gwiazda ta, podobna do Słońca, przez lata emitowała przewidywalne i niezmienne światło, jednak od 2016 roku jej jasność zaczęła ulegać tajemniczym wahaniom. Jak pisze w najnowszym numerze czasopismo "The Astrophysical Journal Letters", prawdopodobnie doszło tam do zderzenia dwóch planet.
- Więcej informacji z Polski i świata znajdziesz na RMF24.pl.
Wstępna analiza danych wykazała, że przez kilka lat światło gwiazdy było stabilne, po czym pojawiły się trzy wyraźne spadki jasności. Następnie, w 2021 roku, światło gwiazdy zaczęło się gwałtownie zmieniać, co zaskoczyło naukowców. Tego typu zachowania są dla gwiazd takich jak Słońce, które zazwyczaj świecą jednostajnie przez miliardy lat, bardzo nietypowe. Szybko okazało się, że przyczyną tych zmian nie była sama gwiazda, lecz ogromne ilości pyłu i skał, które zaczęły przemieszczać się na tle gwiazdy, okresowo blokując jej światło docierające do Ziemi.
Analiza wskazuje, że źródłem tej materii było potężne, katastrofalne zderzenie dwóch planet w tym układzie. Takie wydarzenia są niezwykle rzadkie i jeszcze trudniejsze do zaobserwowania, ponieważ wymagają wyjątkowego zbiegu okoliczności, orbity planet muszą być ustawione w taki sposób, by powstały pył i szczątki przesłaniały światło gwiazdy z perspektywy Ziemi.
Naukowcom udało się uchwycić to niezwykłe zjawisko dzięki analizie danych z różnych teleskopów, zarówno w świetle widzialnym, jak i w podczerwieni. Gdy jasność gwiazdy w zakresie widzialnym zaczęła się wahać i spadać, w podczerwieni zaobserwowano gwałtowny wzrost emisji. Taki efekt można wytłumaczyć obecnością bardzo gorącego pyłu, powstałego w wyniku kolizji planet, który świeci intensywnie w podczerwieni.
Badacze przypuszczają, że początkowe spadki jasności były efektem serii zbliżeń i częściowych zderzeń planet, które stopniowo zbliżały się do siebie, aż w końcu doszło do głównego, katastrofalnego zderzenia. To właśnie wtedy ilość energii cieplnej była na tyle duża, że wyraźnie wzrosła emisja w podczerwieni.
Fascynującym aspektem tego odkrycia jest podobieństwo zaobserwowanej kolizji do scenariusza, który według obecnych teorii doprowadził do powstania Ziemi i Księżyca około 4,5 miliarda lat temu. Obłok pyłu, który obecnie okrąża gwiazdę Gaia20ehk, znajduje się w odległości zbliżonej do dystansu Ziemi od Słońca, czyli około jednej jednostki astronomicznej. W przyszłości, gdy pył ostygnie i zacznie się zbijać w większe cząsteczki, może dojść do powstania nowych ciał niebieskich, przypominających układ Ziemia-Księżyc.
Odkrycie wokół Gaia20ehk otwiera nowe możliwości dla astronomii obserwacyjnej. Wkrótce działalność rozpocznie nowoczesny teleskop Simonyi Survey Telescope w ramach projektu Vera C. Rubin Observatory, który będzie prowadził szeroko zakrojone badania nieba. Szacuje się, że w ciągu najbliższych 10 lat możliwe będzie zarejestrowanie nawet 100 podobnych kolizji planetarnych w naszej galaktyce.
Badania tego typu mają ogromne znaczenie dla poszukiwań planet podobnych do Ziemi i oceny ich potencjału do podtrzymywania życia. Wczesne etapy ewolucji układów planetarnych są bardzo dynamiczne, planety często zderzają się ze sobą, a tylko niektóre z nich przetrwają i ustabilizują swoje orbity. Obecność dużego księżyca, takiego jak nasz, może odgrywać kluczową rolę w póxniejszej stabilizacji osi obrotu planety, kształtowaniu klimatu, powstawaniu pływów oceanicznych oraz ochronie przed uderzeniami planetoid. Dzięki obserwacjom kolejnych podobnych kolizji naukowcy będą mogli lepiej oszacować, jak często powstają układy planetarne o warunkach sprzyjających rozwojowi życia.