سحابة حطام عملاقة رصدها تلسكوب ناسا بعد اصطدام الأجرام السماوية

اشترك في النشرة العلمية الخاصة بـ CNN’s Wonder Theory. استكشف الكون بأخبار عن الاكتشافات الرائعة والتقدم العلمي والمزيد.

سي إن إن
–

يمكن أن يكون الفضاء مكانًا عنيفًا. أشياء تتسبب في تدميرها أو تؤدي إلى تكوين أجرام سماوية أكبر. العلماء بمثابة المحققين الفلكي و استخدم الأدلة التي خلفتها هذه الاصطدامات لإعادة البناء معا ما حدث واكتشاف الأشياء المعنية.

كان علماء الفلك محظوظين بما يكفي لملاحظة سحابة ضخمة من الحطام بحجم نجمة من مثل هذا الاصطدام أثناء مرورها أمام نجم قريب وحجب بعض ضوءها. غالبًا ما يكون هذا التوهين المؤقت لضوء النجوم ، المعروف باسم العبور ، طريقة تستخدم للكشف عن وجود الكواكب الخارجية حول النجوم خارج نظامنا الشمسي. لكن هذه المرة كشفت الملاحظات عن أدلة على حدوث تصادم بين جرمين سماويين يحتمل أن يكون حجمهما حجم كويكبات عملاقة أو كواكب صغيرة.

بدأ فريق من علماء الفلك المراقبة الروتينية لـ HD 166191 ، وهو نجم عمره 10 ملايين سنة مشابه لشمسنا يقع على بعد 388 سنة ضوئية. في عام 2015. من الناحية الفلكية ، لا يزال نجمًا شابًا إلى حد ما – نظرًا لأن عمر شمسنا يبلغ 4.6 مليار سنة. في هذا العصر ، غالبًا ما تتشكل الكواكب الصغيرة حول النجوم. هذه الكتل من الغبار التي تدور حولها والتي خلفتها تشكل النجم تصبح أجسامًا صخرية ، مثل الكثير من الكويكبات التي خلفتها تشكل نظامنا الشمسي. يمكن للكواكب الصغيرة الموجودة حول النجوم الأخرى جمع المواد وزيادة حجمها ، وفي النهاية تتحول إلى كواكب.

يتشتت الغاز ، الضروري لتكوين النجوم ، بمرور الوقت بين الكواكب الصغيرة – ومن ثم تزداد احتمالية تصادم هذه الأجسام.

كان فريق البحث قدروا أنهم سيكونون على الأرجح قادرين على مشاهدة مثل هذا الحدث إذا استمروا في مراقبة HD 166191. تلسكوب سبيتزر الفضائيأجرى علماء الفلك أكثر من 100 ملاحظة للنجم بين عامي 2015 و 2019 (تقاعد سبيتزر في أوائل عام 2020).

الكواكب صغيرة جدًا بحيث لا يمكن رؤيتها بواسطة التلسكوبات ، ولكن عندما تصطدم ، تكون سحب الغبار كبيرة بما يكفي بحيث يمكن ملاحظتها.

بناءً على البيانات التي يمكن ملاحظتها ، يعتقد الباحثون في البداية أن سحابة الحطام قد نمت مستطيلة لدرجة أنها احتلت مساحة أكبر بثلاث مرات من مساحة النجم – وهذا هو الحد الأدنى من التقديرات. لكن رصد سبيتزر بالأشعة تحت الحمراء لم ير سوى جزء صغير من السحابة يمر أمام النجم بينما امتدت سحابة الحطام الكلية فوق منطقة حجمها مئات أضعاف حجم النجم.

من أجل إنشاء مثل هذه السحابة الضخمة ، من المحتمل أن يكون الاصطدام ناتجًا عن جسمين مشابهين في الحجم لـ Vesta ، وهو كويكب عملاق يبلغ عرضه 330 ميلاً (530 كيلومترًا) بحجم كوكب قزم تقريبًا. في حزام الكويكبات الرئيسي بين المريخ والمشتري في نظامنا الشمسي.

عندما اصطدم هذان الجسمان السماويان ، أنتجا ما يكفي من الحرارة والطاقة لتبخير بعض الحطام. من المحتمل أن تكون أجزاء من هذا الاصطدام قد اصطدمت بأجسام صغيرة أخرى تدور حول HD 166191 ، مما ساهم في سحابة الغبار التي لاحظها سبيتزر.

وقالت كاتي سو ، مؤلفة الدراسة الرئيسية ، أستاذة الأبحاث في مرصد ستيوارد في جامعة أريزونا. تصريح. “من خلال معرفة نتائج الاصطدامات في هذه الأنظمة ، يمكننا أيضًا الحصول على فكرة أفضل عن عدد المرات التي تتكون فيها الكواكب الصخرية حول النجوم الأخرى.”

في منتصف عام 2018 ، زاد سطوع HD 166191 ، مما يشير إلى وجود نشاط. اكتشف سبيتزر ، الذي لاحظ ضوء الأشعة تحت الحمراء غير المرئي للعين البشرية ، سحابة من الحطام أثناء مرورها عبر النجم. تمت مقارنة هذه الملاحظة بتلك التي تم التقاطها في الضوء المرئي بواسطة التلسكوبات الأرضية ، والتي كشفت عن حجم وشكل السحابة بالإضافة إلى معدل تطورها. شهدت التلسكوبات الأرضية أيضًا حدثًا مشابهًا قبل حوالي 142 يومًا ، في وقت كانت هناك فجوة في ملاحظات سبيتزر.

قال مؤلف مشارك في الدراسة إيفريت شلاوين ، أستاذ باحث في جامعة مرصد أريزونا ستيوارد ، في بيان.

محاولات سبيتزر السابقة لمراقبة الاصطدامات حول النجوم الشابة لم تكشف عن الكثير من التفاصيل. تم نشر الملاحظات الجديدة الأسبوع الماضي في مجلة الفيزياء الفلكية.

قال المؤلف المشارك في الدراسة جورج ريك ، أستاذ علم الفلك وعلوم الكواكب في جامعة ريجينتس: “لا بديل عن كونك شاهد عيان على حدث ما”. مرصد ستيوارد بجامعة أريزونا ، في بيان. “لم يتم حل جميع الحالات التي أبلغ عنها سبيتزر سابقًا ، مع افتراضات نظرية فقط حول الشكل الذي قد يبدو عليه الحدث الفعلي وسحابة الحطام.”

بينما واصل الباحثون ملاحظاتهم ، رأوا سحابة الحطام تتوسع وتصبح أكثر شفافية مع انتشار الغبار بسرعة.

لم تعد السحابة مرئية في عام 2019. ومع ذلك ، كان هناك ضعف كمية الغبار في النظام مقارنةً بـ ملاحظات سبيتزر قبل الاصطدام.

يواصل فريق البحث مراقبة النجم باستخدام مراصد الأشعة تحت الحمراء الأخرى ويتوقع المزيد من الملاحظات لمثل هذه الاصطدامات باستخدام تلسكوب جيمس ويب الفضائي الذي تم إطلاقه مؤخرًا.