Астрономи виявили колосальне зіткнення двох гігантських екзопланет за 1800 світлових років від Землі

Апаратура космічного моніторингу зафіксувала точний момент, коли два небесних тіла гігантських розмірів жорстоко зіткнулися на орбіті далекої зірки. Явище сталося в системі, зареєстрованій вченими як ASASSN-21qj, розташованій на відстані 1800 світлових років від нашої планети.

Головна зірка цієї системи має фізичні характеристики та характеристики світності, дуже подібні до характеристик Sol, яка освітлює Terra. Однак його вік оцінюється лише в 300 мільйонів років, формуючи зоряне середовище, яке все ще перебуває на початковій стадії гравітаційної та структурної стабілізації.

Запис цієї астрономічної події надає безпрецедентні дані про механіку молодих планетних систем. Зйомка зображень і теплових даних вимагала координації кількох наземних і космічних обсерваторій, які стежили за світловими аномаліями, випромінюваними регіоном, ураженим ударом.

Теплове виявлення та випромінювання

Ідентифікація планетарного удару почалася з різкої та раптової зміни світлової поведінки зоряної системи, яка почала випромінювати інтенсивне випромінювання в інфрачервоному діапазоні. Теплова аномалія Essa була вперше виявлена ​​в 2018 році, коли датчики зафіксували температури, що перевищили позначку 1000 Kelvin в регіоні удару. Надзвичайне тепло, яке утворилося тертям і руйнуванням планетних мас, створило безпомилковий енергетичний підпис для вимірювальних інструментів, діючи як перше попередження про те, що в цій конкретній просторовій координаті розгорнулася подія катастрофічного масштабу.

Це випромінювання тепла залишалося безперервним для виявлення протягом приблизно тисячі днів, що дозволило дослідникам зібрати значну кількість даних про розсіювання енергії у вакуумі. Аналіз цієї кривої охолодження був важливий для розрахунку загальної маси, яка бере участь у зіткненні, і швидкості удару. Cerca Через два з половиною роки після початкового піку інфрачервоного випромінювання телескопи зафіксували друге явище в тому самому місці, що характеризується глибоким оптичним затемненням, яке блокувало значну частину видимого світла зірки приблизно на 500 днів поспіль.

Фізична динаміка космічного удару

Розрахунки, засновані на розсіюванні тепла та кривій блиску, показують, що в зіткненні брали участь дві екзопланети, технічно класифіковані як крижані гіганти. Маси цих небесних тіл були еквівалентні масі Terra у десятки разів, нагадуючи за розміром і складом такі планети, як Netuno і Urano.

Точна точка зіткнення була нанесена на відстань від 2 до 16 астрономічних одиниць від центральної зірки системи ASASSN-21qj. Para встановлює паралель пропорцій, це просторове розташування еквівалентно величезній області, розташованій між орбітами Marte і Urano у нашій власній планетарній системі.

Кінетична енергія, вивільнена під час високошвидкісного зіткнення, призвела до майже повного розпаду зовнішніх шарів обох екзопланет. Миттєвий механічний удар створив величезну хмару, що складається з випаровуваних уламків скелі, талого льоду та перегрітого матеріалу.

Ця маса дезінтегрованої матерії почала швидко розширюватися в навколишній простір, керована силою початкового вибуху. Пил і каміння, що утворилися в результаті взаємного знищення, не втекли в міжзоряний простір, залишаючись захопленими гравітаційним тяжінням материнської зірки.

Ротаційна структура уламків

Безпосереднім фізичним результатом цього колосального зіткнення стало утворення тимчасової астрономічної структури, відомої в наукових колах як синестія. Trata — це гігантська маса у формі кільця або бублика, що повністю складається з випарованого газу та розплавленої породи, яка обертається на дуже високій швидкості навколо власного центру мас.

Leia Tambem

Colby Minifie підтверджує можливості Ешлі Барретт у п’ятому сезоні The Boys

Samsung випускає нове оновлення системи з новими функціями для користувачів Galaxy Watch 4

Цифровий роздрібний продаж знижує вартість смартфона Galaxy S25 5G завдяки банківським бонусам і обміну пристрою

Це своєрідне утворення відбувається тому, що надлишок енергії від удару миттєво перетворюється на надзвичайне тепло, тоді як відцентрова сила обертового матеріалу не дає матерії миттєво згорнутися в сферичну форму. Минали місяці, ця перегріта хмара почала процес поступового розширення вздовж первісного орбітального шляху знищених планет.

Зміна яскравості та оптичне блокування

Оптичне затемнення, яке відбулося після початкового теплового світіння, виявило ключові деталі механіки рідини та дисперсії частинок у середовищі мікрогравітації. Протягом 500 днів, протягом яких світло від зірки ASASSN-21qj було затемнене, обладнання для спостереження зафіксувало дуже змінну глибину проходження, яка сильно залежала від довжини хвилі аналізованого світла. Специфічний світловий сигнал Essa надав остаточний доказ того, що блокування було спричинене не твердим сферичним тілом, а скоріше напівпрозорим середовищем, що складається з диспергованих частинок. Точна затримка в два з половиною роки між виявленням надзвичайної спеки та початком затемнення точно відповідає орбітальному часу, необхідному хмарі уламків, щоб переміститися від точки зіткнення до прямої лінії видимості між зіркою та телескопами, розташованими на орбіті Землі. Постійні нерегулярності кривої блиску протягом цього періоду затемнення цілком узгоджуються з поведінкою хмари, яка була сильно подовжена орбітальними зсувними силами, перетворюючись із початково зосередженої маси на довгий дифузний слід із пилу та уламків каміння, який продовжуватиме обертатися та розвиватися навколо своєї батьківської зірки протягом тисячоліть.

Паралелі з формуванням планет

Події екстремального кінетичного насильства, такі як зареєстровані в системі ASASSN-21qj, вважаються природними та дуже частими процесами в молодих зоряних системах. Області космосу Essas все ще перебувають у фазі акреції, де доступна матерія постійно стикається, утворюючи більші небесні тіла.

Наша власна планетна система пройшла через подібну хаотичну та бурхливу фазу на початку свого існування, понад чотири мільярди років тому. Найвідомішим науковим прикладом цієї динаміки є теорія про утворення Lua, яке могло виникнути з уламків, викинутих після гігантського зіткнення між прото-Землею та небесним тілом розміром Marte.

Пряме спостереження за системою ASASSN-21qj дає дослідникам безпрецедентну можливість спостерігати за аналогічним процесом, що відбувається в реальному часі. Зібрані дані допомагають перевірити математичні моделі того, як масивні удари формують кінцевий хімічний і фізичний склад планет земної групи та газових гігантів.

Автоматизований космічний моніторинг

Первинна ідентифікація цієї рідкісної астрономічної події принципово залежала від безперебійної роботи автоматизованих програм пошуку перехідних процесів. Роботизовані системи Esses систематично сканують нічне небо на предмет раптових змін яскравості зірок, позначаючи будь-які світлові аномалії, щоб великі телескопи могли проводити детальне цілеспрямоване дослідження.

Відстеження хімічних ознак

Спостережні роботи зараз зосереджені на пошуку специфічних спектроскопічних сигналів у великому сліді уламків, що обертаються навколо зірки. Детальний аналіз світла, яке може проходити через цю пилову хмару, дозволить визначити точні леткі матеріали, які вивільнилися під час удару.

Картування цього хімічного складу має важливе значення для уточнення поточних моделей еволюції планет і розуміння того, як важкі елементи розподіляються після зіткнень такого масштабу. Викинутий матеріал продовжуватиме злипатися протягом мільйонів років, потенційно призводячи до утворення нових менших небесних тіл або створення величезної системи постійних кілець.