Primele zile ale sistemului nostru solar au fost, potrivit unor ipoteze, o perioadă de frământări violente, cu planetezimale, asteroizi și comete care s-au ciocnit și au bombardat Pământul, Luna și celelalte planete interioare cu resturi, un iureș similar curselor cu mașini de tip bumpers cars. Acum, într-o etapă istorică importantă, Telescopul Spațial Hubble al NASA a surprins direct imagini ale unor coliziuni catastrofale similare într-un sistem planetar din apropiere, în jurul unei alte stele, Fomalhaut.
„Aceasta este cu siguranță prima dată când am văzut un punct de lumină apărând din senin într-un sistem exoplanetar. Absent în toate imaginile noastre anterioare cu Hubble, ceea ce înseamnă că tocmai am fost martorii unei coliziuni violente între două obiecte masive și un nor imens de resturi, cum nu se găsește în sistemul nostru solar astăzi. Uimitor!” a declarat Paul Kalas, cercetător principal, de la Universitatea din California, Berkeley.
La doar 25 de ani-lumină de Pământ, Fomalhaut este una dintre cele mai strălucitoare stele de pe cerul nopții. Situată în constelația Piscis Austrinus, cunoscută și sub numele de Peștele Sudic, este mai masivă și mai strălucitoare decât Soarele și este înconjurată de mai multe centuri de resturi prăfuite.
În 2008, oamenii de știință au folosit telescopul Hubble pentru a descoperi o planetă candidată în jurul stelei Fomalhaut, devenind primul sistem stelar cu o posibilă planetă descoperită folosind lumina vizibilă. Obiectul respectiv, numit Fomalhaut b, pare acum a fi un nor de praf deghizat în planetă – rezultatul coliziunii unor planetezimale.
În timp ce căutau Fomalhaut b în observațiile recente ale telescopului Hubble, oamenii de știință au fost surprinși să găsească un al doilea punct de lumină într-o locație similară în jurul stelei. Ei numesc acest obiect „sursa circumstelară 2” sau „cs2”, în timp ce primul obiect este acum cunoscut sub numele de „cs1”.
CITEȘTE ȘI: Cum a ajuns Arctica să emită mai mult CO2 decât absoarbe? Care sunt efectele asupra planetei noastre?
Abordarea misterelor coliziunii planetezimalelor
De ce astronomii văd aceste două formațiuni noroase din resturi atât de aproape fizic unul de celălalt este un mister. Dacă coliziunile dintre asteroizi și planetezsimale au fost aleatorii, cs1 și cs2 ar trebui să apară din întâmplare în locații fără legătură. Cu toate acestea, ele sunt poziționate intrigant de aproape unul de celălalt de-a lungul porțiunii interioare a discului exterior de resturi al lui Fomalhaut.
Un alt mister este motivul pentru care oamenii de știință au fost martori la aceste două evenimente într-un interval de timp atât de scurt. „Teoria anterioară sugera că ar trebui să existe o coliziune la fiecare 100.000 de ani sau mai mult. Aici, în 20 de ani, am văzut două. Dacă ați avea un film al ultimilor 3.000 de ani și ar fi accelerat astfel încât fiecare an să fie o fracțiune de secundă, imaginați-vă câte blițuri ați vedea în acel timp. Sistemul planetar al lui Fomalhaut ar străluci din cauza acestor coliziuni.” a explicat Kalas.
Coliziunile sunt fundamentale pentru evoluția sistemelor planetare, dar sunt rare și dificil de studiat.
„Aspectul interesant al acestei observații este că permite cercetătorilor să estimeze atât dimensiunea corpurilor care se ciocnesc, cât și câte dintre ele există în disc, informații care sunt aproape imposibil de obținut prin alte mijloace. Estimările noastre plasează planetezimalele care au fost distruse pentru a crea cs1 și cs2 la doar 60 de kilometri în diametru și deducem că există 300 de milioane de astfel de obiecte care orbitează în sistemul Fomalhaut. Sistemul este un laborator natural pentru a investiga modul în care se comportă planetezimalele atunci când sunt supuse coliziunilor, ceea ce, la rândul său, ne spune din ce sunt făcute și cum s-au format.”, a declarat Mark Wyatt, co-autor al sudiului, de la Universitatea din Cambridge, Anglia.
CITEȘTE ȘI: O nouă descoperire făcută de James Webb: Metan, dioxid de carbon în atmosfera exoplanetei K2-18 b
Privire spre viitor
Kalas și echipa sa au primit timp de lucru cu Hubble pentru a monitoriza cs2 în următorii trei ani. Vor să vadă cum evoluează – dacă se estompează sau devine mai strălucitoare? Fiind mai aproape de centura de praf decât cs1, norul cs2 în expansiune este mai probabil să înceapă să întâlnească alte materiale din centură. Acest lucru ar putea duce la o avalanșă bruscă de mai mult praf în sistem, ceea ce ar putea face ca întreaga zonă înconjurătoare să devină mai strălucitoare.
„Vom urmări cs2 pentru a detecta orice modificări ale formei, luminozității și orbitei sale în timp. Este posibil ca cs2 să înceapă să capete o formă mai ovală sau cometară pe măsură ce granulele de praf sunt împinse spre exterior de presiunea luminii stelare.”, a spus Kalas.
Echipa va folosi, de asemenea, instrumentul NIRCam (Near-Infrared Camera) de pe Telescopul Spațial James Webb al NASA pentru a observa cs2. NIRCam-ul lui Webb are capacitatea de a oferi informații în lumina de lungimi de undă specifice, care pot dezvălui dimensiunea granulelor de praf din nor și compoziția acestora. Poate chiar determina dacă norul conține gheață de apă.
Hubble și Webb sunt singurele observatoare capabile de acest tip de imagistică. În timp ce Hubble vede în principal în lungimi de undă vizibile, Webb putea vizualiza cs2 în infraroșu. Aceste lungimi de undă diferite, complementare, sunt necesare pentru a oferi o investigație multispectrală amplă și o imagine mai completă a misteriosului sistem Fomalhaut și a evoluției sale rapide.
Această cercetare apare în numărul din 18 decembrie al revistei Science.
Autor: Corina Gheorghe
Foto: NASA/ESA/ STScI
CITEȘTE ȘI: De unde vine „praful de stele” care ajută la formarea unor noi planete?
