Według grupy astronomów to, co uważano za egzoplanetę w pobliskim układzie gwiezdnym, prawdopodobnie nigdy nie istniało. Ich analiza wskazuje zamiast tego na rozległy, rozszerzający się obłok pyłu – prawdopodobnie pozostałość po kosmicznej kolizji.
To, co astronomowie uważali za planetę pozasłoneczną, teraz najwyraźniej zniknęło z pola widzenia, co sugeruje, że to, co zostało ogłoszone jako jedna z pierwszych egzoplanet odkrytych za pomocą obrazowania bezpośredniego, prawdopodobnie nigdy nie istniało.
Dwóch astronomów z University of Arizona wskazuje, że kosmiczny teleskop Hubble’a patrzył na rozszerzający się obłok bardzo drobnych cząsteczek pyłu z dwóch lodowych ciał, które się ze sobą zderzyły. Teleskop został skierowany w tamtą stronę zbyt późno, aby być świadkiem tego zdarzenia, ale być może uchwycił jego następstwa. Zaginioną w akcji planetę ostatnio widziano, jak krąży wokół gwiazdy Fomalhaut, odległej o 25 lat świetlnych od Ziemi.
Układ gwiezdny Fomalhauta jest najlepszym laboratorium testowym dla wszystkich pomysłów astronomów dotyczących ewolucji egzoplanet i układów gwiezdnych. Mają oni dowody takich kolizji w innych układach, ale żadnej o takiej wielkości nie zaobserwowano w Układzie Słonecznym. Jest to schemat wzajemnego niszczenia się planet.
Planeta, o której mowa, nazywa się Fomalhaut b, a o jej obecności doniesiono w 2008 roku na podstawie danych z 2004 i 2006 roku. Była wyraźnie widoczna przez kilka lat obserwacji Hubble’a, przez którego była widoczna jako poruszająca się kropka. Do tego czasu dowody na istnienie egzoplanet w większości pochodziły z pośrednich metod detekcji, takich jak subtelne wahania gwiazd oraz cienia planet krążących wokół nich.
Fomalhaut b była jednak zagadkowa – w przeciwieństwie do innych egzoplanet wykrywanych metodą bezpośredniego obrazowania. Obiekt był jasny w świetle widzialnym – to bardzo niezwykłe jak na egzoplanetę, która jest po prostu zbyt mała, aby odbijać wystarczającą ilość światła od gwiazdy macierzystej, aby można ją było zobaczyć z Ziemi. Jednocześnie nie miał żadnej wykrywalnej sygnatury cieplnej w podczerwieni – znowu, bardzo niezwykłe, ponieważ planeta powinna być wystarczająco ciepła, aby świecić w podczerwieni, szczególnie tak młoda, jak Fomalhaut b. Astronomowie przypuszczali, że zwiększona jasność pochodzi od pierścienia pyłu otaczającego planetę, który mógł mieć związek z kolizją.
Zespół, który przeanalizował wszystkie dostępne archiwalne dane z Hubble'a dotyczące Fomalhaut, ujawnił kilka cech, które razem wskazują na to, że obiekt wielkości planety mógł w ogóle nie istnieć w tym układzie.
Zespół podkreśla, że ostatnie potwierdzenie przyszło, gdy analiza danych zdjęć Hubble’a wykonana w 2014 roku wykazała, że obiekt, ku ich niedowierzaniom, zniknął. Wcześniejsze zdjęcia pokazały, że obiekt z czasem zgasł.
Interpretacja jest taka, że Fomalhaut b powoli się rozszerza – od zderzenia, które wysadziło rozprzestrzeniający się obłok w przestrzeń kosmiczną. Biorąc pod uwagę wszystkie dostępne dane, András Gáspár i George Rieke uważają, że zderzenie nastąpiło niedługo przed pierwszymi obserwacjami przeprowadzonymi w 2004 roku. Do tej pory obłok gazu – składający się z cząsteczek pyłu o wielkości 1 mikrona – jest poniżej granicy wykrywalności Hubble’a. Szacuje się, że obłok pyłu rozszerzył się do rozmiarów większych niż orbita Ziemi wokół Słońca.
Niedawno powstały ogromny obłok pyłu, będący pod wpływem silnego promieniowania od gwiazdy centralnej Fomalhaut, znalazłby się na orbicie ucieczki. Nasz model jest w stanie w naturalny sposób wyjaśnić wszystkie dotąd niepowiązane obserwowalne parametry układu: tempo ekspansji, jego zanikanie oraz trajektorię – powiedział Gáspár.
Ponieważ obiekt Fomalhaut b znajduje się obecnie w rozległym pierścieniu lodowych gruzów otaczających gwiazdę Fomalhaut, zderzające się ciała prawdopodobnie byłyby mieszaniną lodu i pyłu, podobnie jak komety, które istnieją w Pasie Kuipera na zewnętrznej granicy Układu Słonecznego. Gáspár i Rieke szacują, że każde z tych ciał podobnych do komety miało średnicę ok. 200 km, mniej więcej połowę wielkości planetoidy Westa.
Autorzy podkreślają, że ich model wyjaśnia wszystkie zaobserwowane cechy Fomalhaut b. Zaawansowane modelowanie ruchu pyłu w czasie, przeprowadzone na klastrze komputerów na Uniwersytecie Arizona, pokazuje, że taki model jest w stanie dopasować ilościowo wszystkie obserwacje. Według obliczeń autora, układ Fomalhaut, znajdujący się 25 lat świetlnych od Ziemi, może doświadczać jednego z tych zdarzeń tylko raz na 200 000 lat.
Opracowanie: Agnieszka Nowak
Więcej:
Astronomers Discover Planet that Never Was
Źródło: UArizona
Na ilustracji: Wizja artystyczna przedstawiająca zderzenie dwóch lodowo-pyłowych ciał o średnicy 200 km, krążących wokół jasnej gwiazdy Fomalhaut, oddalonej od nas o 25 lat świetlnych. Źródło: ESA, NASA i M. Kornmesser
