Astronomowie zaobserwowali zderzenie dwóch egzoplanet w układzie ASASSN-21qj

Zdarzenie, które miało miejsce w gwiazdozbiorze Rufy, charakteryzowało się intensywnym promieniowaniem podczerwonym, utrzymującym się przez ponad 1000 dni. Po tej emisji termicznej, około dwa i pół roku później, nastąpił wyraźny spadek jasności gwiazdy w świetle widzialnym. Naukowcy ustalili, że za przyciemnienie odpowiada ogromna chmura sproszkowanej skały i pyłu, która przeszła między gwiazdą a Ziemią. W kolizji uczestniczyły dwie lodowe planety olbrzymy o masach od kilku do kilkudziesięciu razy większych od masy Ziemi.

Odkrycie rozpoczęło się, gdy astronom amator powiadomił Matthew Kenworthy'ego z Obserwatorium w Lejdzie o nietypowych danych dotyczących jasności gwiazdy. Kenworthy wraz z zespołem monitorował układ, zauważając, że pojaśnienie w podczerwieni poprzedziło osłabienie światła optycznego. Simon Lock z Uniwersytetu w Bristolu wykorzystał symulacje komputerowe do modelowania uderzenia, potwierdzając, że obserwowane dane odpowiadają profilowi wysokoenergetycznej kolizji planetarnej. Modele sugerują, że do zderzenia planet doszło w odległości od 2 do 16 jednostek astronomicznych od gwiazdy macierzystej. Gwiazda ASASSN-21qj jest stosunkowo młoda i liczy około 300 milionów lat. Obserwacja kolizji w ASASSN-21qj: — ; —

Naukowcy porównują to zdarzenie do hipotezy wielkiego zderzenia, która opisuje pochodzenie ziemskiego Księżyca. Kolizja w układzie ASASSN-21qj stanowi współczesny wgląd w gwałtowne procesy, które ukształtowały nasz własny Układ Słoneczny 4,5 miliarda lat temu. Ciepło wytworzone przez uderzenie stworzyło świecącą masę stopionego materiału i oparów. W miarę stygnięcia tej struktury, oczekuje się, że ostatecznie uformuje ona nową, większą planetę oraz potencjalnie system księżyców. Hipoteza wielkiego zderzenia została po raz pierwszy zaproponowana w 1946 roku przez kanadyjskiego geologa Reginalda Daly'ego. Sugeruje ona, że protoplaneta o nazwie Theia zderzyła się z wczesną Ziemią, wyrzucając materiał na orbitę, który ostatecznie połączył się w Księżyc. Teoria ta wyjaśnia brak dużego żelaznego jądra u Księżyca oraz podobieństwa izotopowe między skałami ziemskimi a księżycowymi. Obserwacja ASASSN-21qj stanowi pierwszy przypadek, w którym astronomowie wykryli bezpośrednie termiczne następstwa takiej kolizji.

Oczekuje się, że chmura odłamków powstała w wyniku zderzenia będzie się dalej rozszerzać i ostatecznie rozmyje się w pierścień wokół gwiazdy. Obserwacje układu są kontynuowane w celu śledzenia ewolucji pyłu oraz sprawdzenia, czy z pozostałości wyłonią się nowe ciała planetarne. Sama gwiazda jest obiektem podobnym do Słońca, co czyni ten układ cennym modelem do zrozumienia wczesnej historii Słońca. Naukowcy podkreślili, że czas obserwacji był szczęśliwy, ponieważ sygnatura podczerwona z czasem osłabłaby poniżej progu wykrywalności.