Tolimos žvaigždės šviesa, staiga pradėjusi mirgėti tarsi gęstanti žvakė, astronomus atvedė prie įspūdingo atradimo.
Išanalizavę neįprastus į Saulę panašios žvaigždės „Gaia-GIC-1“, esančios maždaug už 11 600 šviesmečių, ryškio pokyčius, mokslininkai teigia, kad keistą elgesį geriausiai paaiškintų dviejų jaunų planetų susidūrimas visai šalia žvaigždės.
„Neįtikėtina, kad įvairūs teleskopai šį smūgį užfiksavo realiu laiku“, – sako Vašingtono universiteto astronomas Anastasios Tzanidakis.
„Užfiksuota vos keletas bet kokio tipo planetinių susidūrimų, o nė vienas jų taip neprimena smūgio, kuris, kaip manoma, suformavo Žemę ir Mėnulį. Jei galaktikoje pavyktų stebėti daugiau tokių akimirkų, gerokai daugiau sužinotume apie mūsų pasaulio formavimąsi“, – priduria jis.
Planetinės sistemos, ypač ankstyvaisiais savo gyvavimo metais, gali būti itin chaotiškos. Dulkių sankaupos virsta būsimų planetų užuomazgomis – planetesimalėmis – ten, kur tai leidžia sąlygos, pavyzdžiui, tankis ir gravitacija, nepaisant to, kas tuo metu skrieja aplink jauną žvaigždę.
Taip pat skaitykite:
Tai gali lemti dažnus susidūrimus – mokslininkai mano, kad taip vyko ir mūsų Saulės sistemoje. Be vėlesnių intensyvaus bombardavimo laikotarpių, kai į jaunas planetas smigo daugybė asteroidų, manoma, kad į Žemę kadaise rėžėsi Marso dydžio kūnas. Į orbitą išmesta medžiaga vėliau galėjo susitelkti ir suformuoti Mėnulį.
Vis dėlto rasti įrodymų, kad panašūs procesai vyksta prie kitų žvaigždžių, sudėtinga. Planetų susidūrimai vyksta palyginti mažais mastais ir greitai, o po jų lieka tik trumpalaikiai dulkių debesys, kuriuos aptikti per galaktikos atstumus itin sunku.
Situacija keičiasi atsiradus plataus masto stebėjimų programoms, tokioms kaip „Gaia“. Astronomai vienu metu stebi didžiules dangaus sritis, nuolat matuoja daugybės žvaigždžių ryškį, spalvas ir padėtis, kad užfiksuotų bet kokius pokyčius.
„Gaia-GIC-1“ ryškio pokyčiai pirmą kartą buvo užfiksuoti prieš beveik dešimtmetį. Tik vėliau, peržiūrinėdamas senesnius duomenis, A. Tzanidakis pastebėjo, kad situacija – išskirtinė.
„Žvaigždės šviesos srautas buvo gražiai stabilus, tačiau nuo 2016 m. matėsi trys ryškio kritimai. O apie 2021 m. viskas tapo visiškai beprotiška“, – aiškina jis.
Taip pat skaitykite:
„Svarbu pabrėžti: tokios kaip Saulė žvaigždės taip nesielgia. Todėl pamatę šiuos duomenis klausėme: kas čia vyksta?“
„Gaia-GIC-1“ yra F tipo žvaigždė – į Saulę panaši, bet didesnė ir karštesnė. Jos spindulys maždaug 1,7 karto didesnis nei Saulės, o masė – apie 1,3 karto didesnė. Ji yra netoli pietinio Laivo laivagalio (Puppis) žvaigždyno, išorinėse Paukščių Tako disko srityse.
Tikslus žvaigždės amžius nėra žinomas, tačiau ji atrodo stabili ir priklauso pagrindinei sekai, t. y. „suaugusių“ žvaigždžių etapui, kai energija gaunama iš vandenilio sintezės branduolyje. F tipo žvaigždės paprastai laikomos gana ramios – joms nebūdinga, pavyzdžiui, itin audringa raudonųjų nykštukių veikla ar keisti, gyvenimo pabaigai artėjančių žvaigždžių svyravimai.
Todėl ryškūs „Gaia-GIC-1“ šviesio pokyčiai mokslininkams pasirodė mįslingi: galutinis pritemimas siekė net iki 25 proc., o toks raštas anksčiau nebuvo stebėtas.
Vašingtono universiteto astronomas Jamesas Davenportas pasiūlė pažvelgti į žvaigždę kitu spektru – ir tuomet tyrimas įgavo pagreitį.
„Infraraudonųjų spindulių šviesio kreivė buvo visiška regimosios šviesos priešingybė“, – sako A. Tzanidakis.
„Kai regimoji šviesa pradėjo mirgėti ir silpti, infraraudonoji staiga šoktelėjo. Tai gali reikšti, kad žvaigždę uždengianti medžiaga yra karšta – tokia karšta, kad pati švyti infraraudonųjų spindulių ruože.“
Stebėjimai leido įtarti dulkių debesį, kurio masė prilygtų dideliam asteroidui ir siektų beveik pusę nykštukinės planetos Cereros masės, o temperatūra galėtų būti apie 900 kelvinų. Tyrėjų modeliavimas rodo, kad visus šiuos parametrus geriausiai atitiktų vienas scenarijus.
Planetų užuomazgų – planetesimalių – susidūrimas gali sukurti tokį masės ir šilumos kiekį bei paaiškinti keistus ryškio svyravimus: pradines pritemimo fazes ir vėlesnį chaotišką elgesį. Jei du kūnai artėja vienas prie kito, prieš galutinį smūgį jie galėtų patirti kelis „prisilietimo“ tipo susidūrimus, o vėliau – vieną netvarkingą, didelį susidūrimą.
Tyrėjai teigia, kad šis susidūrimas galėjo įvykti maždaug vieno astronominio vieneto atstumu nuo žvaigždės – panašiu atstumu, kuriuo Žemė skrieja aplink Saulę. Dėl to tai gali tapti svarbia užuomina, padedančia suprasti mūsų Saulės sistemos formavimosi metus, Žemės raidą ir net gyvybės atsiradimui palankias sąlygas.
„Kiek retas buvo įvykis, sukūręs Žemę ir Mėnulį? Tai – fundamentalus astrobiologijos klausimas“, – sako J. Davenportas.
„Atrodo, kad Mėnulis yra viena iš tų ypatingų sudedamųjų dalių, dėl kurių Žemė tapo tinkama gyvybei. Jis gali padėti apsaugoti nuo dalies asteroidų, sukelia vandenynų potvynius ir atoslūgius bei orų procesus, leidžiančius chemijai ir biologijai maišytis globaliai, o galbūt net prisideda prie tektoninių plokščių judėjimo.“
„Kol kas nežinome, kaip dažnai tokia dinamika pasitaiko. Tačiau jei pavyks užfiksuoti daugiau tokių susidūrimų, pradėsime tai suprasti“, – priduria jis.
