Ένα τεράστιο νέφος εξατμισμένων μετάλλων που μπλόκαρε το φως ενός μακρινού άστρου αποκαλύφθηκε ότι συγκρατείται βαρυτικά από ένα μυστηριώδες ουράνιο σώμα, το οποίο θα μπορούσε να είναι είτε γιγάντιος πλανήτης είτε χαμηλής μάζας άστρο.
Το άστρο που σκοτείνιασε ανεξήγητα
Οι αστρονόμοι εντόπισαν το φαινόμενο τον Σεπτέμβριο του 2024, όταν ένα άστρο παρόμοιο με τον Ήλιο, με την ονομασία J0705+0612 και σε απόσταση περίπου 3.000 ετών φωτός, σκοτείνιασε ξαφνικά. Η φωτεινότητά του μειώθηκε κατά 40 φορές και παρέμεινε σε αυτή την κατάσταση για εννέα μήνες, πριν επανέλθει στα φυσιολογικά επίπεδα τον Μάιο του 2025.
Παρατηρήσεις με κορυφαία τηλεσκόπια
Η ερευνητική ομάδα χρησιμοποίησε το Gemini South στη Χιλή, το τηλεσκόπιο Apache Point και τα τηλεσκόπια Magellan, συνδυάζοντας νέες παρατηρήσεις με αρχειακά δεδομένα. Διαπίστωσαν ότι το άστρο είχε προσωρινά καλυφθεί από ένα τεράστιο, αργά κινούμενο νέφος αερίων και σκόνης.
Το νέφος εκτιμάται ότι έχει διάμετρο περίπου 120 εκατομμύρια μίλια (200 εκατομμύρια χιλιόμετρα), δηλαδή περίπου 15.000 φορές τη διάμετρο της Γης, και βρισκόταν σε απόσταση 2 δισεκατομμυρίων χιλιομέτρων από το άστρο.
Πλανήτης ή άστρο χαμηλής μάζας;
Οι επιστήμονες διαπίστωσαν ότι το νέφος είναι βαρυτικά δεσμευμένο σε ένα δεύτερο αντικείμενο που επίσης περιφέρεται γύρω από το J0705+0612. Το σώμα αυτό πρέπει να έχει τουλάχιστον πολλαπλάσια μάζα από τον Δία, ώστε να μπορεί να συγκρατεί το νέφος.
Αν πρόκειται για άστρο, τότε το νέφος αποτελεί περιδευτερεύον δίσκο αερίων και σκόνης σε ένα δυαδικό σύστημα. Αν είναι πλανήτης, τότε πρόκειται για περιπλανητικό δίσκο πλανήτη. Και στις δύο περιπτώσεις, η παρατήρηση ενός τέτοιου νέφους να καλύπτει άστρο θεωρείται εξαιρετικά σπάνια.
Ανάλυση της σύστασης με φασματοσκοπία
Για να προσδιορίσουν τη σύσταση του νέφους, οι ερευνητές χρησιμοποίησαν το φασματογράφο υψηλής ανάλυσης GHOST του Gemini South, παρατηρώντας το φαινόμενο για δύο ώρες.
«Όταν ξεκίνησα τη φασματοσκοπική παρατήρηση, ήλπιζα απλώς να μάθω κάτι για τη χημική σύσταση του νέφους», ανέφερε η Zakamska. «Το αποτέλεσμα ξεπέρασε κάθε προσδοκία».
Νέφος πλούσιο σε βαριά στοιχεία
Το νέφος αποδείχθηκε πλούσιο σε στοιχεία βαρύτερα από το υδρογόνο και το ήλιο, τα οποία οι αστρονόμοι αποκαλούν μέταλλα, όπως σίδηρος και ασβέστιο. Για πρώτη φορά, χαρτογραφήθηκαν σε τρεις διαστάσεις οι εσωτερικές κινήσεις αερίων σε δίσκο που περιφέρεται γύρω από πλανήτη ή άστρο χαμηλής μάζας.
«Η ευαισθησία του GHOST μας επέτρεψε όχι μόνο να ανιχνεύσουμε το αέριο, αλλά και να μετρήσουμε την κίνησή του», δήλωσε η Zakamska.
Η ανάλυση της ταχύτητας και της κατεύθυνσης των ανέμων έδειξε ότι το νέφος κινείται ανεξάρτητα από το άστρο, επιβεβαιώνοντας ότι συνδέεται με το μυστηριώδες δευτερεύον αντικείμενο που βρίσκεται στα εξωτερικά όρια του πλανητικού συστήματος.
Σύγκρουση πλανητών ως πιθανή αιτία
Οι ερευνητές εκτιμούν ότι το νέφος ίσως δημιουργήθηκε όταν δύο πλανήτες συγκρούστηκαν, εκτοξεύοντας σκόνη, βράχους και μεταλλικά θραύσματα στο διάστημα. Τέτοια γεγονότα είναι συνηθισμένα σε νεαρά και χαοτικά πλανητικά συστήματα, αλλά θεωρούνται ασυνήθιστα για ένα σύστημα ηλικίας περίπου 2 δισεκατομμυρίων ετών.
«Το γεγονός αυτό δείχνει ότι ακόμη και ώριμα πλανητικά συστήματα μπορούν να βιώσουν δραματικές συγκρούσεις μεγάλης κλίμακας», τόνισε η Zakamska.
Δημοσίευση της έρευνας
Η μελέτη δημοσιεύθηκε στις 21 Ιανουαρίου στο επιστημονικό περιοδικό The Astronomical Journal, προσφέροντας νέες ενδείξεις ότι το σύμπαν παραμένει ένα δυναμικό περιβάλλον συνεχούς δημιουργίας, καταστροφής και μετασχηματισμού.
