Kosmischer Absturz! Das Nachglühen einer massiven Planetenkollision wurde zum ersten Mal erfasst

Forscher beobachteten, wie zwei riesige Exoplaneten um einen sonnenähnlichen Stern kollidierten und eine intensive Explosion aus Licht und Staub verursachten. Diese Entdeckung eines internationalen Astronomenteams könnte in Zukunft zur Bildung neuer Monde um einen neu entstandenen Planeten führen.

Die Studie wurde heute (11. Oktober) veröffentlicht Natur, Berichten zufolge wurden zwei eisige riesige Exoplaneten beobachtet, die um einen sonnenähnlichen Stern kollidierten, was zu einem Lichtblitz und Staubwolken führte. Seine Ergebnisse zeigen das helle thermische Nachleuchten und die daraus resultierende Staubwolke, die sich vor dem Mutterstern bewegte und ihn mit der Zeit verdunkelte.

Gemeinsame Überwachungsbemühungen

Das internationale Astronomenteam wurde gegründet, nachdem ein Enthusiast die Lichtkurve des Sterns beobachtete und etwas Seltsames bemerkte. Das System zeigte, dass sich seine Helligkeit im infraroten Wellenlängenbereich verdoppelte, etwa drei Jahre bevor der Stern im sichtbaren Licht zu verblassen begann.

Co-Hauptautor Dr. Matthew Kenworthy von der Universität Leiden sagte: „Um ehrlich zu sein, kam diese Beobachtung für mich völlig überraschend. Als wir ursprünglich die Kurve des sichtbaren Lichts dieses Sterns mit anderen Astronomen teilten, begannen wir, ihn mit einem zu beobachten.“ Netzwerk anderer Teleskope.

Ein Astronom wies in den sozialen Medien darauf hin, dass der Stern über einen Zeitraum von tausend Tagen in Infrarotstrahlen leuchtete, bevor er visuell verblasste. Da wurde mir klar, dass dies ein ungewöhnliches Ereignis war.

Simulation einer Kollision zwischen zwei Eisriesen. Simulierte Partikel (oben) und Dichte (unten) werden in einem Schnitt durch die Mittelebene des Aufpralls dargestellt. Die Maßstabsleiste wird während der Simulation erweitert, um das expandierende Objekt und die Trümmer nach der Kollision zu verfolgen. Kredit: Universität Bristol

Sterne beobachten und interpretieren

Ein Netzwerk aus professionellen Astronomen und Amateurastronomen hat den Stern intensiv untersucht und dabei auch Veränderungen in der Helligkeit des Sterns in den nächsten zwei Jahren überwacht. Der Stern ASASSN-21qj ist nach dem Teleskopnetzwerk benannt, das erstmals das Verblassen des Sterns im sichtbaren Wellenlängenbereich entdeckte.

Die Forscher kamen zu dem Schluss, dass die wahrscheinlichste Erklärung darin besteht, dass zwei eisige Riesen-Exoplaneten kollidierten und das von ihnen entdeckte Infrarotlicht erzeugten NASADie NEOWISE-Mission, die mit einem Weltraumteleskop nach Asteroiden und Kometen sucht.

Einblicke der teilnehmenden Hauptforscher

Co-Autor Dr. Simon Locke, wissenschaftlicher Mitarbeiter für Geowissenschaften an der Universität Bristol, sagte: „Unsere Berechnungen und Computermodelle geben Aufschluss über die Temperatur und das Volumen des leuchtenden Materials sowie über die Dauer des Leuchtens.“ Es entspricht der Kollision zweier eisiger Riesen-Exoplaneten.

Die sich aus der Kollision ergebende, sich ausdehnende Trümmerwolke bewegte sich dann etwa drei Jahre später vor den Stern, was dazu führte, dass die Helligkeit des Sterns im sichtbaren Wellenlängenbereich abnahm.

Zukünftige Beobachtungen und Vorhersagen

Es wird erwartet, dass sich die Staubwolke in den nächsten Jahren entlang der Umlaufbahn des Einschlagrests ausbreitet, und die Lichtstreuung dieser Wolke kann sowohl mit bodengestützten Teleskopen als auch mit dem größten Teleskop der NASA im Weltraum nachgewiesen werden. Bekannt als JWST.

Astronomen planen, genau zu beobachten, was als nächstes in diesem System passiert.

Co-Autorin Dr. Zoe Lenhardt, außerordentliche Professorin für Astrophysik an der Universität Bristol, fügte hinzu: „Es wäre großartig, weitere Entwicklungen zu beobachten. Schließlich könnte sich die Materialmasse um die Überreste verdichten und ein Gefolge von Monden bilden, die diesen neuen Planeten umkreisen werden.

Referenz: „Das Nachleuchten einer Planetenkollision und der Transit der resultierenden Trümmerwolke“ von 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 Saigno, Hamish Parker, Stephane Charbonnel, Olivier Garde, Pascal Le Du, Lionel Mulatto, Thomas Petit und Michael Rizzo-Smith, 11. Oktober 2023, Natur.
doi: 10.1038/s41586-023-06573-9