Międzynarodowy zespół astronomów zaobserwował teleskopem Hubble'a pierwsze w historii zderzenie planetozymali poza naszym Układem Słonecznym. Spektakularne odkrycie w układzie gwiazdy Fomalhaut odsłania mechanizmy powstawania planet i zmienia dotychczasowe rozumienie tego, co obserwujemy na niebie.
Gwiazda Fomalhaut, znajdująca się zaledwie 25 lat świetlnych od Ziemi w gwiazdozbiorze Ryby Południowej, od lat stanowi przedmiot intensywnych obserwacji astronomicznych. Jej niezwykłość wynika z obecności jednego z największych znanych nam układów pierścieni pyłu, otaczających gwiazdę, która sama jest masywniejsza od Słońca. To właśnie ten złożony system okazał się teatrem niezwykłych zdarzeń kosmicznych.
Przez dwa dziesięciolecia astronomowie obserwowali jasny punkt świetlny, któremu przydzielili nazwę Fomalhaut b, uważając go za egzoplanetę pokrytą pyłem. Jednak w 2023 roku, kiedy zespół badaczy kierowany przez Paula Kaelasa z Uniwersytetu Kalifornii w Berkeley ponownie skierował teleskop Hubble'a na układ, dokonali oszałamiającego odkrycia. Pierwotny punkt świetlny zniknął, a w pobliskiej lokalizacji pojawił się nowy, jasny obiekt. Te obserwacje zmusiły naukowców do całkowitej reinterpretacji dotychczasowych wyników.
Dzięki dokładnej analizie historycznych zdjęć oraz czterem niezależnym analizom potwierdził się przeprowadzony przez zespół wniosek: obserwowane punkty świetlne nie były egzoplanetami, lecz pozostałościami zderzenia planetozymali — małych ciał skalistych, podobnych do planetoid i asteroid. Pierwotne Fomalhaut b, obecnie nazwane Fomalhaut cs1, rozpraszało się jako chmura pyłu powstała z katastrofalnego zderzenia dwóch masywnych obiektów. Nowo odkryty Fomalhaut cs2 reprezentuje drugą taką zderzeniową chmurę pyłu, powstałą w wyniku niedawnej kolizji.
Odkrycie to ma fundamentalne znaczenie dla nauki. Jak podkreśla Jason Wang z Northwestern University, obserwacja tego niezwykłego zjawiska dostarcza bezprecedensowego wglądu w mechanizmy formowania się planet oraz w skład materiałów, które łączą się, tworząc nowe światy. Zderzenia planetozymali są niezwykle rzadkie, a naukowcy obliczyli, że zgodnie z teorią powinno dochodzić do nich co 100 tysięcy lat. Zaobserwowanie dwóch zderzeń w ciągu zaledwie dwóch dekad to ewenement, który zmienia nasze rozumienie dynamiki układów planetarnych.
Jednocześnie odkrycie wznosi poważną ostrzeżenia dla przyszłych misji obserwacyjnych. Fomalhaut cs2 jest nierozróżnialny dla teleskopów od rzeczywistej egzoplanety odbijającej światło gwiazdy. Naukowcy zwracają uwagę, że rozwijające się w przyszłości generacje teleskopów, takie jak Gigantyczny Teleskop Magellana, mogą błędnie interpretować chmury pyłu ze zderzeń jako autentyczne planety. Zrozumienie tej różnicy jest kluczowe dla pomyślności przyszłych poszukiwań planet w siedliskach zdatnych dla życia.
Międzynarodowy zespół badaczy planuje kontynuować obserwacje systemem Fomalhaut, wykorzystując tym razem Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba (JWST). Jego instrument NIRCam dostarczy informacji o barwie chmur pyłu, umożliwi określenie rozmiaru i składu ziaren pyłu, a także wyjaśni, czy chmury zawierają wodę i lód.
Publikacja wyników badań ukazała się w prestiżowym czasopiśmie Science.
Opracowanie:
Agnieszka Nowak
Więcej informacji:
Na ilustracji: Koncepcja artystyczna przedstawiająca gwałtowne zderzenie dwóch masywnych obiektów krążących wokół gwiazdy Fomalhaut. „Dostrzeżenie nowego źródła światła w pasie pyłowym wokół gwiazdy było zaskakujące. Zupełnie się tego nie spodziewaliśmy” – powiedział Jason Wang z Northwestern. Zdjęcie: NASA, ESA, STScI, Ralf Crawford (STScI).
