Аспирант-астроном из Вашингтонского университета Анастасиос (Энди) Цанидакис, изучая архивные данные телескопов за 2020 год, обнаружил нечто необычное. Для поиска подобных событий учёные используют данные с космических телескопов, таких как Kepler, TESS и Gaia, а также наземные обсерватории, например, ASAS-SN. Эти инструменты собирают долгосрочные наблюдения за яркостью звёзд, что позволяет обнаруживать аномалии. Звезда Gaia20ehk, расположенная в 11 000 световых лет от Земли и похожая на наше Солнце, вместо привычного ровного свечения начала хаотично мерцать. Такое поведение крайне нетипично для стабильных звёзд главной последовательности, что сразу привлекло внимание учёных.
Исследователи установили, что странные колебания яркости вызваны не процессами внутри самой звезды. Причиной стало гигантское облако каменистой пыли и обломков, которое периодически проходило между звездой и Землёй, частично затмевая её свет. Анализ данных показал, что это облако — результат невероятно редкого события: катастрофического столкновения двух планет, вращавшихся вокруг этой звезды. Столкновения планет в зрелых системах, подобных Солнечной, считаются крайне редкими событиями, происходящими примерно раз в несколько миллионов лет для отдельной системы.
«Невероятно, что различные телескопы зафиксировали это столкновение практически в реальном времени», — отметил Цанидакис. Он подчеркнул, что в истории астрономии зафиксировано лишь несколько подобных планетарных ударов, и ни один из них не имеет столько сходств с тем катаклизмом, который, как полагают, привёл к образованию Земли и Луны. Наблюдение за такими событиями может многое рассказать о формировании нашей собственной планеты.
Обнаружение было возможно благодаря кропотливому анализу данных за много лет. Цанидакис специализируется на поиске звёзд с драматическими изменениями яркости. Кривая блеска Gaia20ehk сначала показала три небольших спада, а затем перешла в состояние полного хаоса. Ключом к разгадке стали наблюдения в инфракрасном диапазоне: в то время как видимый свет звезды тускнел, инфракрасное излучение, наоборот, усиливалось. Это указывало на то, что материал, блокирующий свет, был раскалённым.
Такой интенсивный жар и сам паттерн затемнений идеально объясняются сценарием лобового столкновения планет. Учёные предполагают, что сначала два небесных тела несколько раз сблизились, слегка задев друг друга, что вызвало первые падения яркости, а затем произошло решающее катастрофическое столкновение, выбросившее раскалённое облако обломков. Интересно, что это облако вращается на расстоянии, примерно равном расстоянию от Земли до Солнца.
В будущем материал в этом облаке может остыть и сконденсироваться, потенциально сформировав новую планетную систему, возможно, похожую на пару Земля-Луна. Это открытие подчёркивает важность поиска подобных космических катастроф. Ожидается, что новая обсерватория Vera C. Rubin, которая начнёт работу в ближайшие годы, сможет обнаружить около ста подобных столкновений в следующем десятилетии. Изучение этих событий поможет лучше понять эволюцию планетных систем и оценить, насколько распространены условия, которые когда-то сделали нашу Землю обитаемой.
Источник: Astronomers think they just witnessed two planets colliding