Kosmische crash! De nagloed veroorzaakt door een enorme planetaire botsing is voor het eerst vastgelegd

Onderzoekers hebben waargenomen dat twee gigantische exoplaneten rond een zonachtige ster botsten en een intense explosie van licht en stof veroorzaakten. Deze ontdekking, gedaan door een internationaal team van astronomen, zou in de toekomst kunnen leiden tot de vorming van nieuwe manen rond een nieuw gevormde planeet.

De studie werd vandaag (11 oktober) gepubliceerd in natuur, Uit rapporten blijkt dat er twee ijskoude gigantische exoplaneten zijn waargenomen die rond een zonachtige ster botsen, wat resulteerde in een lichtflits en stofpluimen. Zijn bevindingen laten de heldere thermische nagloei en de resulterende stofwolk zien, die voor de moederster langs bewoog en deze in de loop van de tijd verduisterde.

Gezamenlijke monitoringinspanning

Het internationale team van astronomen werd gevormd nadat een liefhebber de lichtcurve van de ster bekeek en iets vreemds opmerkte. Het systeem liet zien dat zijn helderheid verdubbelde op infrarode golflengten ongeveer drie jaar voordat de ster in zichtbaar licht begon te vervagen.

Co-hoofdauteur dr. Matthew Kenworthy, van de Universiteit Leiden, zei: “Eerlijk gezegd kwam deze waarneming voor mij als een complete verrassing. Toen we de zichtbare lichtcurve van deze ster oorspronkelijk met andere astronomen deelden, zijn we hem gaan waarnemen met behulp van een netwerk van andere telescopen.

Een astronoom wees er op sociale media op dat de ster gedurende een periode van duizend dagen in infraroodstraling scheen voordat hij visueel vervaagde. Toen besefte ik dat dit een ongebruikelijke gebeurtenis was.

Simulatie van een botsing tussen twee ijsreuzen. Gesimuleerde deeltjes (boven) en dichtheid (onder) worden weergegeven in een plak door het middenvlak van de inslag. De schaalbalk wordt tijdens de simulatie groter om het uitdijende object en puin na de botsing te volgen. credit: Universiteit van Bristol

Sterren observeren en interpreteren

Een netwerk van professionele en amateurastronomen heeft de ster intensief bestudeerd, inclusief het monitoren van veranderingen in de helderheid van de ster in de komende twee jaar. De ster ASASSN-21qj is vernoemd naar het netwerk van telescopen die voor het eerst de vervaging van de ster op zichtbare golflengten hebben gedetecteerd.

De onderzoekers concludeerden dat de meest waarschijnlijke verklaring is dat twee ijzige gigantische exoplaneten met elkaar in botsing zijn gekomen, waardoor de infrarode gloed ontstond die werd gedetecteerd door NASADe NEOWISE-missie, die een ruimtetelescoop gebruikt om naar asteroïden en kometen te zoeken.

Inzichten van de deelnemende hoofdonderzoekers

Co-auteur dr. Simon Locke, Research Fellow in Aardwetenschappen aan de Universiteit van Bristol, zei: “Onze berekeningen en computermodellen geven de temperatuur en het volume van het gloeiende materiaal aan, evenals de tijd dat de gloed duurde. Het komt overeen met de botsing van twee ijskoude gigantische exoplaneten.

De uitdijende puinwolk die het gevolg was van de botsing bewoog zich vervolgens ongeveer drie jaar later voor de ster langs, waardoor de helderheid van de ster op zichtbare golflengten afnam.

Toekomstige observaties en voorspellingen

Verwacht wordt dat de stofwolk zich de komende jaren zal gaan verspreiden langs de baan van het inslagrestant, en lichtverstrooiing vanuit deze wolk kan worden gedetecteerd met zowel telescopen op de grond als met NASA’s grootste telescoop in de ruimte. Bekend als JWST.

Astronomen zijn van plan nauwlettend in de gaten te houden wat er vervolgens in dit systeem gebeurt.

Co-auteur dr. Zoe Lenhardt, universitair hoofddocent astrofysica aan de Universiteit van Bristol, voegde hieraan toe: “Het zou geweldig zijn om verdere ontwikkelingen te observeren. Uiteindelijk kan de massa materiaal rond de overblijfselen condenseren en een gevolg van manen vormen die in een baan om deze nieuwe planeet zullen draaien.

Referentie: “De nagloed van een planetaire botsing en de doorgang van de resulterende puinwolk” door 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 Saenio, Hamish Parker, Stephane Charbonnel, Olivier Garde, Pascal Le Du, Lionel Mulatto, Thomas Petit en Michael Rizzo-Smith, 11 oktober 2023, natuur.
doi: 10.1038/s41586-023-06573-9