Các nhà thiên văn đã có cơ hội quan sát một đám mây mảnh vụn có kích thước khổng lồ từ một vụ va chạm như vậy khi nó đi qua phía trước một ngôi sao gần đó và chặn một phần ánh sáng của nó. Sự làm mờ tạm thời của ánh sáng sao, được gọi là quá trình chuyển đổi, thường là một phương pháp được sử dụng để phát hiện sự hiện diện của các hành tinh ngoại xung quanh các ngôi sao bên ngoài hệ mặt trời của chúng ta. Nhưng lần này, các quan sát đã tiết lộ bằng chứng về một vụ va chạm giữa hai thiên thể có thể có kích thước của tiểu hành tinh khổng lồ hoặc hành tinh nhỏ, các nhà khoa học cho biết.
Một nhóm các nhà thiên văn học bắt đầu thường xuyên quan sát HD 166191, một ngôi sao 10 triệu năm tuổi tương tự như mặt trời của chúng ta, nằm cách chúng ta 388 năm ánh sáng. Vào năm 2015. Về mặt chiêm tinh, nó vẫn còn là một ngôi sao khá trẻ – coi như Mặt trời của chúng ta có 4,6 tỷ năm tuổi. Ở độ tuổi này, các hành tinh nhỏ thường hình thành xung quanh các ngôi sao. Những khối bụi còn sót lại sau quá trình hình thành sao và quay quanh nó sẽ biến thành các khối đá, không giống như các tiểu hành tinh để lại sau quá trình hình thành hệ Mặt Trời của chúng ta. Các hành tinh nhỏ xung quanh các ngôi sao khác có thể tích tụ vật chất và tăng kích thước, cuối cùng biến thành hành tinh.
Khí, thứ cần thiết cho sự hình thành sao, bị phân tán theo thời gian giữa các hành tinh nhỏ – vì vậy những vật thể này có nguy cơ va chạm với nhau cao hơn.
Các mảnh vỡ cung cấp manh mối về sự hình thành của các hành tinh
Các hành tinh nhỏ quá nhỏ để có thể nhìn thấy bằng kính thiên văn, nhưng khi chúng va chạm với nhau, các đám mây bụi đủ lớn để có thể quan sát được chúng.
Dựa trên dữ liệu quan sát được, các nhà nghiên cứu ban đầu tin rằng đám mây mảnh vụn đã trở nên dài đến mức chiếm diện tích gấp ba lần kích thước của ngôi sao – đây là một ước tính tối thiểu. Nhưng các quan sát hồng ngoại của Spitzer chỉ thấy một phần nhỏ đám mây đi qua phía trước ngôi sao, trong khi toàn bộ đám mây mảnh vụn trải dài trên một khu vực có kích thước gấp hàng trăm lần kích thước của ngôi sao.
Để tạo ra một đám mây khổng lồ như vậy, vụ va chạm có thể do hai vật thể có kích thước tương tự như Vesta gây ra, một tiểu hành tinh khổng lồ rộng 330 dặm (rộng 530 km) gần bằng kích thước của một hành tinh lùn. Trong vành đai tiểu hành tinh chính nằm giữa sao Hỏa và sao Mộc trong hệ mặt trời của chúng ta, kết hợp với nhau.
Khi hai thiên thể này va chạm với nhau, chúng tạo ra đủ nhiệt và năng lượng để làm bốc hơi một số mảnh vỡ. Các bộ phận của vụ va chạm này có khả năng bị đập vào các vật thể nhỏ khác quay quanh HD 166191, góp phần tạo ra đám mây bụi mà Spitzer nhìn thấy.
Tác giả chính của nghiên cứu, Kate Su, giáo sư nghiên cứu tại Đài quan sát Steward của Đại học Arizona, cho biết: “Bằng cách nhìn vào các đĩa vụn đầy bụi xung quanh các ngôi sao trẻ, về cơ bản chúng ta có thể nhìn ngược thời gian và xem các quá trình có thể đã hình thành hệ mặt trời của chúng ta. một giấy phép. “Khi tìm hiểu về kết quả của các vụ va chạm trong các hệ thống này, chúng ta cũng có thể hiểu rõ hơn về tần suất hình thành các hành tinh đá xung quanh các ngôi sao khác.”
Nhân chứng đầu tiên theo dõi hậu quả của vụ va chạm
Vào giữa năm 2018, độ sáng của HD 166191 đã tăng lên, điều này cho thấy hoạt động. Spitzer, người phát hiện ra ánh sáng hồng ngoại mà mắt người không nhìn thấy được, đã phát hiện ra một đám mây mảnh vụn khi nó di chuyển phía trước ngôi sao. Quan sát này được so sánh với quan sát được chụp trong ánh sáng khả kiến bằng kính thiên văn trên mặt đất, cho biết kích thước và hình dạng của đám mây cũng như tốc độ tiến hóa của nó. Các kính thiên văn trên mặt đất cũng chứng kiến một sự kiện tương tự cách đây khoảng 142 ngày, trong khoảng thời gian các quan sát của Spitzer bị gián đoạn.
Đồng tác giả nghiên cứu Everett Schlowin, phó giáo sư nghiên cứu tại Đài quan sát Steward của Đại học Arizona cho biết: “Lần đầu tiên, chúng tôi chụp được tia hồng ngoại của bụi và khói mù mà bụi bay vào khi đám mây đi qua phía trước ngôi sao. một giấy phép.
George Rick, giáo sư thiên văn học và khoa học hành tinh tại Đại học Regents, cho biết: “Không có gì thay thế được việc trở thành người chứng kiến một sự kiện”. Đài quan sát Steward, Đại học Arizona, trong một tuyên bố. “Tất cả các trường hợp Spitzer được báo cáo trước đây vẫn chưa được giải quyết, chỉ có các giả thuyết lý thuyết về hình dạng của sự kiện thực tế và đám mây mảnh vỡ.”
Khi các nhà nghiên cứu tiếp tục quan sát, họ quan sát đám mây mảnh vỡ nở ra và trở nên trong suốt hơn khi bụi lan nhanh.
Đám mây không còn nhìn thấy vào năm 2019. Tuy nhiên, có gấp đôi lượng bụi trong hệ thống so với Spitzer ghi chú trước vụ va chạm.
Nhóm nghiên cứu tiếp tục quan sát ngôi sao bằng cách sử dụng các đài quan sát hồng ngoại khác và dự đoán những quan sát mới về các loại va chạm này bằng cách sử dụng Kính viễn vọng Không gian James Webb mới phóng gần đây.
“Nhà phân tích. Con mọt sách thịt xông khói đáng yêu. Doanh nhân. Nhà văn tận tâm. Ninja rượu từng đoạt giải thưởng. Một độc giả quyến rũ một cách tinh tế.”