Zářící oblak prachu a kamenných úlomků obíhající před vzdálenou hvězdou odhalil vědcům to, na co čekali desítky let: násilnou srážku dvou mladých planet, vzdálených od naší planety asi 11 000 světelných let.
To, co se zdálo jako pouhé blikání hvězd, se ukázalo být přímým důkazem kosmické srážky kolosálních rozměrů. Pozorování impaktů takového rozsahu je mimořádně vzácné, ale odborníci v této oblasti se shodují, že takové události hrály klíčovou roli v rané historii naší Sluneční soustavy. Asi před 4,5 miliardami let narazilo do Země nebeské těleso velikosti Marsu, pokřtěné Theia, když byla ještě primitivním světem. Z úlomků vzniklých při této titánské srážce se postupem času zformoval Měsíc.
Nový objev nabízí právě toto: jedinečné okno do toho, jak mohly vzniknout planety a satelity v raných fázích hvězdných soustav, jako je ta naše.
Světelné anomálie, které vzbudily podezření
Vše začalo, když Anastasios Tzanidakis, doktorand na Washingtonské univerzitě, zjistil anomální chování hvězdy s označením Gaia20ehk, která se nachází v souhvězdí Puppis. Tým astronomů studoval tuto hvězdu, která je velmi podobná Slunci a jejíž svítivost byla po léta stabilní.
Od roku 2016 však byly zaznamenány tři krátké poklesy jasnosti. Situace se ještě více zkomplikovala v roce 2021, kdy světlo Gaia20ehk začalo chaoticky a nepředvídatelně kolísat.
Jak upozornil Tzanidakis, hvězdy slunečního typu takové výkyvy obvykle nevykazují. Tato anomálie vedla tým k podezření, že se mezi hvězdu a pozemské pozorovatele dostal nějaký vnější prvek, který periodicky blokuje její světlo.
Tepelný otisk, který srážku potvrdil.
K vyřešení záhady vědci použili dalekohledy schopné detekovat infračervené záření, neviditelné světlo spojené s teplem vyzařovaným objekty. A právě zde se objevil klíč: jak viditelné světlo hvězdy klesalo, infračervený signál stoupal.
Toto inverzní chování bylo možné vysvětlit pouze v případě, že materiál pokrývající hvězdu byl extrémně horký. Odhady hovoří o teplotě blízké 900 kelvinům, což odpovídá přibližně 627 stupňům Celsia.
Analytici studie interpretují první poklesy jasnosti jako blízká setkání obou planet, které se o sebe otíraly při vzájemném obíhání po stále bližších drahách. Výsledkem byla ničivá čelní srážka, která rozprášila velkou část obou těles a vytvořila obrovský oblak prachu a žhavých kamenů.
Jak velké byly planety?
Ačkoli výzkum neurčuje přesné rozměry zúčastněných světů, infračervený jas vyvrženého materiálu znamená, že hmotnost vzniklého prachu zhruba odpovídá hmotnosti Enceladu, ledového měsíce obíhajícího kolem Saturnu. Vědci nicméně upozorňují, že původní planety musely být podstatně větší.
Úlomky po dopadu nyní obíhají ve vzdálenosti přibližně jedné astronomické jednotky od své hvězdy, což je míra, kterou astronomové používají k vyjádření vzdálenosti mezi Zemí a Sluncem. Tato shoda okolností činí ze systému mimořádnou přírodní laboratoř pro výzkum vzniku planet a kamenných měsíců.
Další srážky v dohledu
Detekce takového jevu vyžaduje, aby byl systém dokonale vyrovnán se zorným polem ze Země, což je statisticky velmi nepravděpodobné. Vědecká komunita je však optimistická, pokud jde o možnosti přístrojů nové generace.
Vědci z Washingtonské univerzity odhadují, že budoucí observatoř Vera C. Rubin by mohla identifikovat až kolem stovky hvězd. Rubinova observatoř by mohla v příštím desetiletí identifikovat až sto planetárních srážek. Tyto údaje budou mít zásadní význam pro zodpovězení jedné z velkých vědeckých otázek: jak často dochází ke srážkám, jako byla ta, která dala vzniknout soustavě Země-Měsíc.
V sázce je mnohem víc než jen astronomická zvědavost. Pochopení četnosti a podmínek těchto srážek nám umožní nejen rekonstruovat historii naší Sluneční soustavy, ale také posoudit pravděpodobnost vzniku obyvatelných světů v jiných koutech vesmíru.