Kao u igri kosmičkih automobila za sudaranje, naučnici smatraju da su rani dani našeg Sunčevog sistema bili vrijeme žestokih previranja, sa planetezimalima, asteroidima i kometama koji su se sudarali i zasipali Zemlju, Mjesec i druge unutrašnje planete krhotinama. Sada, u historijskoj prekretnici, NASA-in svemirski teleskop Habl je direktno snimio slične katastrofalne sudare u obližnjem planetarnom sistemu oko druge zvijezde, Fomalhauta.
„Ovo je svakako prvi put da sam ikada vidio tačku svjetlosti kako se niotkuda pojavljuje u egzoplanetarnom sistemu“, rekao je glavni istraživač Pol Kalas sa Univerziteta Kalifornija u Berkliju. „Odsutna je na svim našim prethodnim Hablovim slikama, što znači da smo upravo bili svjedoci nasilnog sudara između dva masivna objekta i ogromnog oblaka otpada kakvog danas nema u našem Sunčevom sistemu. Nevjerovatno!“
Udaljena samo 25 svjetlosnih godina od Zemlje, Fomalhaut je jedna od najsjajnijih zvijezda na noćnom nebu. Smještena u sazviježđu Južna riba (Piscis Austrinus), poznatom i kao Južna riba, masivnija je i svjetlija od Sunca i okružena je sa nekoliko pojaseva prašine.
Naučnici su 2008. godine koristili Habl da otkriju kandidata za planetu oko Fomalhauta, čineći ga prvim zvjezdanim sistemom sa mogućom planetom pronađenom korišćenjem vidljive svjetlosti. Taj objekat, nazvan Fomalhaut b, sada izgleda kao oblak prašine maskiran u planetu – rezultat sudara planetezimala. Dok su tražili Fomalhaut b u nedavnim Hablovim posmatranjima, naučnici su bili iznenađeni kada su pronašli drugu tačku svjetlosti na sličnoj lokaciji oko zvijezde. Ovaj objekat nazivaju „cirkumstelarni izvor 2“ ili „cs2“, dok je prvi objekat sada poznat kao „cs1“.
Rješavanje misterija sudara planetezimala
Zašto astronomi vide oba ova oblaka otpada tako fizički blizu jedan drugog je misterija. Ako su sudari između asteroida i planetezimala bili slučajni, cs1 i cs2 bi trebalo da se pojave slučajno na nepovezanim lokacijama. Pa ipak, oni su intrigantno pozicionirani blizu jedan drugog duž unutrašnjeg dijela spoljašnjeg diska otpada Fomalhauta.
Još jedna misterija je zašto su naučnici bili svjedoci ova dva događaja u tako kratkom vremenskom roku. „Prethodna teorija je sugerisala da bi trebalo da dođe do jednog sudara svakih 100.000 godina, ili duže. Ovde, za 20 godina, vidjeli smo dva“, objasnio je Kalas. „Ako biste imali film o posljednjih 3.000 godina, i ako bi bio ubrzan tako da svaka godina bude djelić sekunde, zamislite koliko biste bljeskova vidjeli tokom tog vremena. Fomalhautov planetarni sistem bi blistao od ovih sudara.“
Sudari su fundamentalni za evoluciju planetarnih sistema, ali su rijetki i teški za proučavanje.
„Uzbudljiv aspekt ovog posmatranja je to što omogućava istraživačima da procijene i veličinu tijela koja se sudaraju i koliko ih ima u disku, informacije koje je gotovo nemoguće dobiti na bilo koji drugi način“, rekao je koautor Mark Vajat sa Univerziteta u Kembridžu u Engleskoj. „Naše procjene pokazuju da su planetezimali koji su uništeni da bi se stvorili cs1 i cs2 imali samo 37 milja ili 60 kilometara u prečniku, i zaključujemo da u sistemu Fomalhaut kruži 300 miliona takvih objekata.“
„Sistem je prirodna laboratorija za ispitivanje ponašanja planetezimala tokom sudara, što nam zauzvrat govori od čega su napravljeni i kako su se formirali“, objasnio je Vajat.
Opominjuća priča
Prolazna priroda Fomalhauta cs1 i cs2 predstavlja izazov za buduće svemirske misije koje imaju za cilj direktno snimanje egzoplaneta. Takvi teleskopi mogu pogrešno smatrati oblake prašine poput cs1 i cs2 za stvarne planete.
„Fomalhaut cs2 izgleda potpuno isto kao ekstrasolarna planeta koja reflektuje svjetlost zvijezda“, rekao je Kalas. „Ono što smo naučili proučavajući cs1 jeste da veliki oblak prašine može godinama da se maskira kao planeta. Ovo je upozorenje za buduće misije koje imaju za cilj da otkriju ekstrasolarne planete u reflektovanoj svjetlosti.“
Pogled u budućnost
Kalasu i njegovom timu je Hablu odobreno vrijeme da prate cs2 tokom naredne tri godine. Žele da vide kako se razvija – da li bledi ili postaje svjetliji? Budući da je bliži pojasu prašine nego cs1, oblak cs2 koji se širi je vjerovatnije da će početi da nailazi na drugi materijal u pojasu. To bi moglo dovesti do iznenadne lavine još više prašine u sistemu, što bi moglo da prouzrokuje da cjelokupno okolno područje postane svjetlije.
„Pratićemo cs2 u potrazi za promjenama u njegovom obliku, sjaju i orbiti tokom vremena“, rekao je Kalas, „Moguće je da će cs2 početi da dobija ovalniji ili kometni oblik kako se zrna prašine budu pomjerala napolje pritiskom zvjezdane svjetlosti.“
Tim će takođe koristiti instrument NIRCam (Near-Infrared Camera) na NASA-inom svemirskom teleskopu Džejms Veb za posmatranje cs2. Vebova NIRCam ima mogućnost da pruži informacije o boji koje mogu otkriti veličinu zrna prašine u oblaku i njihov sastav. Čak može da utvrdi da li oblak sadrži vodeni led.
Habl i Veb su jedine opservatorije sposobne za ovu vrstu snimanja. Dok Habl prvenstveno vidi u vidljivim talasnim dužinama, Veb je mogao da vidi cs2 u infracrvenom spektru. Ove različite, komplementarne talasne dužine su potrebne da bi se obezbijedilo široko multispektralno istraživanje i potpunija slika misterioznog Fomalhaut sistema i njegove brze evolucije.
(NASA)
