Astronomen detecteren een catastrofale botsing van gigantische asteroïden in een nabijgelegen sterrenstelsel

Bijna twintig jaar geleden observeerden astronomen een enorme wolk van fijne stofdeeltjes rond een jonge ster op slechts 63 lichtjaar van de aarde. In de laatste noten van Webb-ruimtetelescoopDe stofwolk verdween echter op mysterieuze wijze. Nu suggereert een nieuw onderzoeksartikel dat de stofwolk mogelijk is veroorzaakt door een gewelddadige gebeurtenis waarbij grote hemellichamen werden verpletterd en hun overblijfselen over de planeet werden verspreid. Bèta Pictoris-sterrenstelsel.

Met behulp van nieuwe gegevens van Webb heeft een groep wetenschappers significante veranderingen waargenomen in de energiesignaturen die worden uitgezonden door stofkorrels rond Beta Pictoris, waarbij de deeltjes volledig verdwijnen. Door de gegevens van Webb te vergelijken met oudere waarnemingen die ik deed Spitzer-ruimtetelescoop In 2004 en 2005 suggereren wetenschappers dat er ongeveer twintig jaar geleden een catastrofale botsing tussen grote asteroïden heeft plaatsgevonden, waarbij de hemellichamen uiteenvielen in fijne stofdeeltjes die kleiner waren dan poedersuiker. Het stof is waarschijnlijk afgekoeld toen het zich van de ster verwijderde. Daarom straalt het niet langer dezelfde thermische kenmerken uit die Spitzer voor het eerst waarnam. De nieuwe resultaten werden maandag gepresenteerd tijdens de jaarlijkse bijeenkomst van de American Astronomical Society in Madison, Wisconsin.

Christine Chen, een astronoom aan het Space Telescope Science Institute en de Johns Hopkins University, observeerde voor het eerst Beta picturis in 2004 met behulp van de Spitzer Space Telescope. Dit jonge sterrensysteem is de thuisbasis van de eerste puinschijf die rond een andere ster is waargenomen, en valt op door zijn nabijheid en helderheid.

Toen Chen twaalf uur aan observaties met Webb kreeg, wilde ze teruggaan en naar hetzelfde sterrenstelsel kijken, Beta Pictoris, dat haar al die jaren geïnteresseerd had. Maar deze keer zag het sterrensysteem er niet zo bekend uit. “Ik dacht: ‘Oh mijn God, de kenmerken zijn verdwenen'”, vertelde Chen aan Gizmodo. ‘Is dit echt? En zo ja, wat is er gebeurd?’

Dankzij de observaties van Webb concentreerden Chen, die de nieuwe studie leidde, en haar team zich op de warmte die voortkomt uit kristallijne silicaten – mineralen die doorgaans rond jonge sterren worden aangetroffen – en vonden ze geen sporen van deeltjes die eerder in 2004 en 2005 werden waargenomen.

“Als astronomen naar de hemel kijken en iets zien, gaan we er altijd van uit dat alles zich in een stabiele toestand bevindt, dat het niet verandert”, zegt Chen. “De reden dat we dat denken is omdat als je nadenkt over het specifieke moment waar je naar kijkt, dat heel kort is in vergelijking met de levensduur van deze objecten. We denken dus dat de kansen om iets interessants vast te leggen erg klein zijn.”

Dit lijkt niet het geval te zijn geweest voor Beta Picturis, een sterrenstelsel dat vermoedelijk 20 tot 26 miljoen jaar oud is. Dit is relatief jong vergeleken met ons zonnestelsel, dat ongeveer 4,6 miljard jaar oud is. Tijdens hun beginjaren zijn sterrenstelsels onvoorspelbaar, waarbij terrestrische planeten nog steeds worden gevormd door botsingen met gigantische asteroïden.

Daarom waren de waargenomen veranderingen in Beta pictoris vrij groot. Volgens astronomen was de stofwolk 100.000 keer groter dan de asteroïde die de dinosaurussen doodde. Dit suggereert dat de impact die mogelijk de vorming van deze enorme wolk heeft veroorzaakt waarschijnlijk verband hield met een UitzichtHet is het op een na grootste massieve object in de belangrijkste asteroïdengordel, met een diameter van 530 kilometer.

Het stof werd vervolgens door de straling van de ster naar buiten verspreid, waardoor het stof nabij de ster werd verwarmd en thermische straling werd uitgezonden die door de instrumenten van Spitzer werd geïdentificeerd. Uit de nieuwe waarnemingen van Webb bleek dat het stof was verdwenen en niet was vervangen, wat erop duidde dat er een gewelddadige botsing had plaatsgevonden.

“Wij geloven dat dergelijke grote gevolgen zich in ons zonnestelsel moeten hebben voorgedaan toen het ongeveer even oud was als onderdeel van het proces van de vorming van aardse planeten,” zegt Chen. “We kunnen kijken naar de oude aardoppervlakken van de maan, Mars en Mercurius, en ze hebben allemaal kraters, wat ons vertelt dat inslagen vaker voorkwamen toen ons zonnestelsel nog jong was.”

Met recente waarnemingen van Beta Pictoris kunnen wetenschappers onderzoeken of het vormingsproces dat ons zonnestelsel heeft gevormd zeldzaam of vaker voorkomt in het universum, en hoe deze vroege botsingen de bewoonbaarheid van een bepaald sterrenstelsel beïnvloeden.

“Als er een gigantische botsing zou zijn geweest en er zou een stofwolk zijn ontstaan ​​die zich vanuit de ster naar buiten verspreidde,” zei Chen. “Je kunt je voorstellen dat er een mogelijkheid bestaat dat deze stofwolk, toen hij het planetenstelsel binnendrong, ook planeten tegenkwam en stof op hun planetaire atmosferen had kunnen laten regenen.”

meer: Beyond the Planets: de vreemde underdogs van het zonnestelsel