تُظهر الصورة تصورًا لجسم كوكبي ضخم ومشرق ناتج عن اصطدام كوكبي. في المقدمة، تتحرك شظايا الجليد والصخور بعيدًا عن الاصطدام وستتقاطع لاحقًا بين الأرض والنجم المضيف المرئي في خلفية الصورة. ائتمان: مارك جارليك
لاحظ الباحثون اصطدام كوكبين عملاقين خارج المجموعة الشمسية حول نجم يشبه الشمس، مما تسبب في انفجار شديد من الضوء والغبار. وهذا الاكتشاف، الذي قام به فريق دولي من علماء الفلك، يمكن أن يؤدي إلى تكوين أقمار جديدة حول كوكب متشكل حديثًا في المستقبل.
الدراسة التي نشرت اليوم (11 أكتوبر) في طبيعة، يُبلغ عن رصد كوكبين خارجيين عملاقين جليديين يصطدمان حول نجم يشبه الشمس، مما يؤدي إلى حدوث انفجار من الضوء وأعمدة من الغبار. تُظهر النتائج التي توصل إليها الشفق الحراري المتوهج وسحابة الغبار الناتجة التي تحركت أمام النجم الأم، مما أدى إلى إظلامه بمرور الوقت.
جهد المراقبة التعاونية
وتشكل الفريق الدولي من علماء الفلك بعد أن لاحظ أحد المتحمسين منحنى ضوء النجم ولاحظ شيئا غريبا. وأظهرت أن سطوع النظام تضاعف في الأطوال الموجية للأشعة تحت الحمراء قبل حوالي ثلاث سنوات من بدء النجم في التلاشي في الضوء المرئي.
وقال المؤلف الرئيسي المشارك، الدكتور ماثيو كينورثي، من جامعة ليدن: “لكي أكون صادقًا، كانت هذه الملاحظة بمثابة مفاجأة كاملة بالنسبة لي. عندما شاركنا في البداية منحنى الضوء المرئي لهذا النجم مع علماء فلك آخرين، بدأنا بمراقبته باستخدام مجموعة من التلسكوبات الأخرى.
وأشار أحد علماء الفلك على مواقع التواصل الاجتماعي إلى أن النجم سطع بالأشعة تحت الحمراء قبل أكثر من ألف يوم من الاختفاء البصري. عرفت حينها أن هذا كان حدثًا غير عادي.
محاكاة لاصطدام بين جسمين جليديين عملاقين تظهر جزيئات المحاكاة (أعلى) والكثافة (أسفل) في مقطع من خلال المستوى الأوسط للاصطدام. يتوسع شريط المقياس أثناء المحاكاة لتتبع تمدد الجسم والحطام بعد الاصطدام. ائتمان: جامعة بريستول
رصد النجوم وتفسيرها
ودرست شبكة علماء الفلك المحترفين والهواة النجم بشكل مكثف، بما في ذلك رصد التغيرات في سطوع النجم خلال العامين المقبلين. تم تسمية النجم ASASSN-21qj تكريما لمجموعة التلسكوب التي اكتشفت لأول مرة تلاشي النجم في الأطوال الموجية المرئية.
وخلص الباحثون إلى أن التفسير الأكثر احتمالا هو أن اثنين من الكواكب الخارجية العملاقة الجليدية اصطدمت، مما أدى إلى إنتاج توهج الأشعة تحت الحمراء الذي اكتشفه ناسامهمة NEOWISE، والتي تستخدم تلسكوبًا فضائيًا للبحث عن الكويكبات والمذنبات.
وجهات نظر الباحثين المشاركين
وقال المؤلف المشارك الدكتور سيمون لوك، الباحث في علوم الأرض في جامعة بريستول: “تشير حساباتنا ونماذج الكمبيوتر إلى درجة حرارة وحجم المادة المتوهجة، وكذلك مدة التوهج. يتوافق مع اصطدام اثنين من الكواكب الخارجية العملاقة الجليدية.
ثم تحركت سحابة الحطام المتوسعة الناتجة عن الاصطدام أمام النجم بعد حوالي ثلاث سنوات، مما تسبب في انخفاض سطوع النجم في الأطوال الموجية المرئية.
الملاحظات والتنبؤات المستقبلية
على مدى السنوات القليلة المقبلة، من المفترض أن تبدأ سحابة الغبار في الانتشار على طول مدار ما تبقى من الاصطدام، ويمكن اكتشاف تناثر الضوء من هذه السحابة بواسطة التلسكوبات الأرضية وأكبر تلسكوب فضائي لناسا. والمعروفة باسم JWST.
ويخطط علماء الفلك لمراقبة ما يحدث بعد ذلك في هذا النظام عن كثب.
وأضاف المؤلف المشارك الدكتور زوي لينهاردت، الأستاذ المشارك في الفيزياء الفلكية بجامعة بريستول: “سيكون من الرائع مراقبة المزيد من التطورات. في نهاية المطاف، يمكن أن تتكثف كتلة المادة حول الباقي لتشكل موكبًا من الأقمار التي ستدور حول هذا الكوكب الجديد.
المرجع: “شفق اصطدام كوكبي وعبور سحابة الحطام الناتجة” بقلم ماثيو كينورثي، سيمون لوك، جرانت كينيدي، ريشيل فان كابيليفين، إريك ماماجيك، لودميلا كاروني، فرانز جوزيف هامبش، جوزيف ماسيرو، إيمي ماينزر، جي ديفي كيركباتريك، إدوارد جوميز، زوي لينهارت، جينغياو دو، بافان تانا، أرتو ساينيو، هاميش باركر، ستيفان تشاربونيل، أوليفييه غارد، باسكال لو دو، ليونيل مولاتو، توماس بيتي ومايكل ريزو سميث، 11 أكتوبر 2023، طبيعة.
دوى: 10.1038/s41586-023-06573-9
