Astronomen hatten die Gelegenheit, eine massive, sterngroße Trümmerwolke von einer solchen Kollision zu beobachten, als sie vor einem nahen Stern vorbeizog und einen Teil seines Lichts blockierte. Dieses vorübergehende Dimmen des Sternenlichts, bekannt als Transite, ist oft eine Methode, die verwendet wird, um das Vorhandensein von Exoplaneten um Sterne außerhalb unseres Sonnensystems zu erkennen. Aber diesmal ergaben die Beobachtungen Hinweise auf eine Kollision zwischen zwei Himmelskörpern, die möglicherweise die Größe riesiger Asteroiden oder kleiner Planeten haben, sagten die Wissenschaftler.
Ein Team von Astronomen begann mit der routinemäßigen Beobachtung von HD 166191, einem 10 Millionen Jahre alten Stern, der unserer Sonne ähnelt und 388 Lichtjahre entfernt liegt. Im Jahr 2015. Astrologisch gesehen ist es immer noch ein ziemlich junger Stern – wenn man bedenkt, dass unsere Sonne 4,6 Milliarden Jahre alt ist. In diesem Alter bilden sich oft kleine Planeten um Sterne. Diese Staubmassen, die bei der Sternentstehung übrig bleiben und um sie kreisen, verwandeln sich in Gesteinskörper, im Gegensatz zu den Asteroiden, die bei der Entstehung unseres Sonnensystems zurückgelassen wurden. Kleine Planeten um andere Sterne können Material ansammeln und an Größe zunehmen, um sich schließlich in Planeten zu verwandeln.
Gas, das für die Sternentstehung unerlässlich ist, wird im Laufe der Zeit zwischen kleineren Planeten verstreut – daher besteht für diese Objekte ein erhöhtes Risiko, dass sie miteinander kollidieren.
Trümmer liefern Hinweise auf die Entstehung von Planeten
Die kleinen Planeten sind zu klein, um mit Teleskopen gesehen zu werden, aber wenn sie miteinander kollidieren, sind die Staubwolken groß genug, um sie zu beobachten.
Aufgrund der beobachtbaren Daten glaubten die Forscher zunächst, dass die Trümmerwolke so langgestreckt wurde, dass sie eine Fläche einnahm, die etwa dreimal so groß ist wie der Stern – dies ist eine minimale Schätzung. Aber Spitzers Infrarotbeobachtungen sahen nur einen kleinen Teil der Wolke, die vor dem Stern vorbeizog, während die gesamte Trümmerwolke eine Fläche umfasste, die hundertmal so groß war wie der Stern.
Um eine so massive Wolke zu erzeugen, wurde die Kollision wahrscheinlich von zwei Objekten verursacht, die ähnlich groß wie Vesta sind, ein riesiger Asteroid mit einer Breite von 530 Kilometern und ungefähr der Größe eines Zwergplaneten. Im Haupt-Asteroidengürtel, der sich zwischen Mars und Jupiter in unserem Sonnensystem befindet, kombiniert.
Als diese beiden Himmelskörper kollidierten, erzeugten sie genug Wärme und Energie, um einen Teil der Trümmer zu verdampfen. Teile dieser Kollision schlugen wahrscheinlich in andere kleine Objekte ein, die HD 166191 umkreisten, und trugen zu der Staubwolke bei, die Spitzer sah.
„Indem wir staubige Trümmerscheiben um junge Sterne betrachten, können wir im Wesentlichen in die Zeit zurückblicken und die Prozesse sehen, die unser Sonnensystem geformt haben könnten“, sagte die Hauptautorin der Studie, Kate Su, Forschungsprofessorin am Steward Observatory der Universität von Arizona. eine Erlaubnis. „Wenn wir etwas über das Ergebnis von Kollisionen in diesen Systemen erfahren, bekommen wir vielleicht auch eine bessere Vorstellung davon, wie häufig sich Gesteinsplaneten um andere Sterne bilden.“
Der erste Augenzeuge, der die Folgen der Kollision beobachtet
Mitte 2018 hat die Helligkeit von HD 166191 zugenommen, was auf Aktivität hinweist. Spitzer, der für das menschliche Auge unsichtbares Infrarotlicht entdeckte, entdeckte eine Trümmerwolke, als sie sich vor dem Stern bewegte. Diese Beobachtung wurde mit der von bodengestützten Teleskopen im sichtbaren Licht aufgenommenen verglichen, die die Größe und Form der Wolke sowie die Geschwindigkeit ihrer Entwicklung enthüllten. Auch bodengestützte Teleskope beobachteten vor etwa 142 Tagen ein ähnliches Ereignis, während Spitzers Beobachtungen eine Pause einlegten.
„Zum ersten Mal haben wir das Infrarotglühen von Staub und den Dunst eingefangen, in den der Staub eintritt, wenn die Wolke vor dem Stern vorbeizieht“, sagte Everett Schlowin, Co-Autor der Studie, außerordentlicher Forschungsprofessor am Steward Observatory der University of Arizona. eine Erlaubnis.
„Es gibt keinen Ersatz dafür, Augenzeuge eines Ereignisses zu sein“, sagte der Co-Autor der Studie, George Rick, Professor für Astronomie und Planetenwissenschaften an der Regents University. Steward Observatory, University of Arizona, in einer Erklärung. „Alle bisher gemeldeten Fälle von Spitzer wurden nicht gelöst, mit nur theoretischen Hypothesen über die Form des tatsächlichen Ereignisses und der Trümmerwolke.“
Als die Forscher ihre Beobachtungen fortsetzten, beobachteten sie, wie sich die Trümmerwolke ausdehnte und durchsichtiger wurde, während sich der Staub schnell ausbreitete.
Im Jahr 2019 ist die Wolke nicht mehr zu sehen. Allerdings befand sich doppelt so viel Staub im System im Vergleich zu Spitzer notiert vor der Kollision.
Das Forschungsteam beobachtet den Stern weiterhin mit anderen Infrarot-Observatorien und erwartet neue Beobachtungen dieser Art von Kollisionen mit dem kürzlich gestarteten James-Webb-Weltraumteleskop.