Možda je prvi put otkriven naknadni sjaj ogromnog sudara dve džinovske planete.
Ostaci sudara bi se na kraju mogli ohladiti i formirati potpuno novu planetu. Ako se zapažanje potvrdi, to pruža neverovatnu priliku da se posmatra rađanje novog sveta u realnom vremenu i otvori prozor u to kako se planete formiraju.
U decembru 2021. godine, astronomi koji su posmatrali inače neupadljivu zvezdu nalik suncu videli su da je počela da treperi. Nekoliko meseci vidljiva svetlost (svetlost koju možemo videti našim očima) sa ove zvezde je nastavila da se menja. Ponekad bi skoro nestala, pre nego što bi se vratila na prethodnu svetlost.
Zvezda, koja se nalazi otprilike 1.800 svetlosnih godina od Zemlje, dobila je identifikator ASASSN-21kj, nakon ASASN-SN astronomskog istraživanja koje je prvo primetilo zatamnjenje zvezde.
Nije neuobičajeno videti zvezde zatamnjene ovako. Generalno se pripisuje materijalu koji prolazi između zvezde i Zemlje. ASASSN-21kj je možda samo dodat na rastuću listu sličnih zapažanja da nije bilo astronoma amatera Artua Sainia.
Sainio je na društvenim mrežama istakao da je oko dve i po godine pre nego što je viđeno da svetlost zvezde bledi, emisija infracrvene svetlosti koja dolazi sa njene lokacije porasla za otprilike 4%.
Infracrveno svetlo najjače emituju objekti na relativno visokim temperaturama od nekoliko stotina stepeni Celzijusa. Ovo je postavilo pitanja: da li su ova dva zapažanja povezana i, ako jeste, šta se, dođavola, dešavalo oko ASASSN-21kj?
Objavljujući naše nalaze u časopisu Nature, predlažemo da se oba skupa posmatranja mogu objasniti kataklizmičnim sudarom između dve planete.
Smatra se da su džinovski udari, kao što su takvi sudari poznati, uobičajeni u završnim fazama formiranja planeta. Oni diktiraju konačne veličine, sastave i termička stanja planeta i oblikuju orbite objekata u tim planetarnim sistemima.
Smatra se da su u našem Sunčevom sistemu džinovski udari odgovorni za čudan nagib Urana, visoku gustinu Merkura i postojanje Zemljinog Meseca. Međutim, do sada smo imali malo direktnih dokaza o ogromnim udarima koji se dešavaju u galaksiji.
Da bi se objasnila zapažanja, sudar bi morao da oslobodi više energije u prvih nekoliko sati nakon udara nego što bi bila emitovana iz zvezde. Materijal iz sudarajućih tela bi bio pregrejan i istopljen, ispario ili oboje.
Udar bi formirao vruću, užarenu masu materijala stotinama puta veću od prvobitnih planeta. Infracrveno osvetljavanje ASASSN-21kj je posmatrao Nasin svemirski teleskop VISE. VISE samo gleda u zvezdu svakih 300 dana ili tako nešto, i verovatno je propustio početni bljesak svetlosti od udara.
Međutim, proširenom planetarnom telu proizvedenom udarom biće potrebno mnogo vremena, možda milioni godina, da se ohladi i smanji na nešto što bismo mogli prepoznati kao novu planetu.
U početku, kada je ovo „telo posle udara“ bilo u najvećoj meri, svetlost koja se emituje iz njega i dalje je mogla da iznosi čak nekoliko procenata emisije iz zvezde. Takvo telo je moglo proizvesti infracrveno osvetljenje koje smo videli.
Udar bi takođe izbacio velike oblake krhotina u niz različitih orbita oko zvezde. Deo ovih krhotina bi ispario usled udara udarca, a kasnije bi se kondenzovao i formirao oblake sitnog leda i kamenih kristala.
Vremenom je deo ovog grudastog oblaka materijala prošao između ASASSN-21kj i Zemlje, blokirajući deo vidljive svetlosti iz zvezde i stvarajući neuobičajeno zatamnjenje.
Ako je naše tumačenje događaja tačno, proučavanje ovog zvezdanog sistema moglo bi nam pomoći da razumemo ključni mehanizam formiranja planeta. Čak i iz ograničenog skupa zapažanja koje smo do sada imali, naučili smo neke veoma zanimljive stvari.
Prvo, da bi emitovao uočenu količinu energije, telo nakon udara moralo je biti stotine puta veće od Zemlje. Da bi se stvorilo tako veliko telo, svaka planeta koja se sudarila mora da ima nekoliko puta veću masu od Zemlje – verovatno toliko velika kao planete „ledeni giganti“ Uran i Neptun.
Drugo, procenjujemo da je temperatura tela posle udara oko 700°C. Da bi temperatura bila tako niska, tela koja se sudaraju nisu mogla biti u potpunosti napravljena od kamena i metala.
Spoljni regioni najmanje jedne od planeta moraju da sadrže elemente sa niskim temperaturama ključanja, kao što je voda. Stoga mislimo da smo videli sudar između dva sveta slična Neptunu koja su bogata ledom.
Kašnjenje koje je primećeno između emisije infracrvene svetlosti i posmatranja krhotina koji prelaze preko zvezde sugeriše da se sudar dogodio prilično daleko od zvezde – dalje nego što je Zemlja od Sunca.
Takav sistem, u kome se nalaze ledeni divovi daleko od zvezde, sličniji je našem solarnom sistemu nego mnogim zbijenim planetarnim sistemima koje astronomi često posmatraju oko drugih zvezda.
Najuzbudljiviji aspekt ovoga je da možemo nastaviti da posmatramo razvoj sistema tokom mnogo decenija i testiramo naše zaključke. Buduća posmatranja, korišćenjem teleskopa kao što je Nasin JVST, odrediće veličine i sastav čestica u oblaku krhotina, identifikovaće hemiju gornjih slojeva tela nakon udara i pratiti kako se ova vruća masa krhotina hladi. Možda ćemo čak videti kako se pojavljuju novi meseci.
Ova zapažanja mogu da informišu naše teorije, pomažući nam da razumemo kako džinovski udari oblikuju planetarne sisteme. Do sada jedini primeri koje smo imali su odjeci udara u našem solarnom sistemu. Sada ćemo moći da gledamo rađanje nove planete u realnom vremenu.
