Una nube de escombros gigante detectada por un telescopio de la NASA después de la colisión de cuerpos celestes

Los astrónomos tuvieron la oportunidad de observar una nube de escombros masiva del tamaño de una estrella de una colisión de este tipo cuando pasó frente a una estrella cercana y bloqueó parte de su luz. Esta atenuación temporal de la luz de las estrellas, conocida como tránsitos, suele ser un método que se utiliza para detectar la presencia de exoplanetas alrededor de estrellas fuera de nuestro sistema solar. Pero esta vez, las observaciones revelaron evidencia de una colisión entre dos cuerpos celestes potencialmente del tamaño de asteroides gigantes o pequeños planetas, dijeron los científicos.

Un equipo de astrónomos comenzó a observar de forma rutinaria HD 166191, una estrella de 10 millones de años similar a nuestro sol ubicada a 388 años luz de distancia. En 2015. Astrológicamente hablando, todavía es una estrella bastante joven, considerando que nuestro Sol tiene 4600 millones de años. A esta edad, a menudo se forman pequeños planetas alrededor de las estrellas. Estas masas de polvo sobrantes de la formación de estrellas y que orbitan a su alrededor se convierten en cuerpos rocosos, a diferencia de los asteroides que dejó la formación de nuestro sistema solar. Los pequeños planetas alrededor de otras estrellas pueden acumular material y aumentar de tamaño, convirtiéndose eventualmente en planetas.

El gas, que es esencial para la formación de estrellas, se dispersa con el tiempo entre los planetas menores, por lo que estos objetos tienen un mayor riesgo de colisionar entre sí.

El equipo de investigación fue Consideraron que probablemente podrían presenciar tal evento si continuaban monitoreando HD 166191. Usando Telescopio espacial Spitzerlos astrónomos realizaron más de 100 observaciones de la estrella entre 2015 y 2019 (Spitzer se suspendió a principios de 2020).

Los escombros proporcionan pistas sobre la formación de planetas

Los planetas menores son demasiado pequeños para ser vistos con telescopios, pero cuando chocan entre sí, las nubes de polvo son lo suficientemente grandes como para poder observarlos.

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Según los datos observables, los investigadores inicialmente creyeron que la nube de escombros se había alargado tanto que ocupaba un área de aproximadamente tres veces el tamaño de la estrella; esta es una estimación mínima. Pero las observaciones infrarrojas de Spitzer vieron solo una pequeña porción de la nube pasar frente a la estrella, mientras que toda la nube de escombros abarcó un área cientos de veces el tamaño de la estrella.

Para crear una nube tan masiva, la colisión probablemente fue causada por dos objetos de tamaño similar a Vesta, un asteroide gigante de 330 millas (530 kilómetros de ancho) aproximadamente del tamaño de un planeta enano. En el cinturón principal de asteroides ubicado entre Marte y Júpiter en nuestro sistema solar, combinados entre sí.

Cuando estos dos cuerpos celestes chocaron, produjeron suficiente calor y energía para vaporizar algunos de los escombros. Partes de esta colisión probablemente se estrellaron contra otros objetos pequeños que orbitaban HD 166191, contribuyendo a la nube de polvo que vio Spitzer.

«Al observar los discos de escombros polvorientos alrededor de las estrellas jóvenes, esencialmente podemos mirar hacia atrás en el tiempo y ver los procesos que pueden haber dado forma a nuestro sistema solar», dijo la autora principal del estudio, Kate Su, profesora de investigación en el Observatorio Steward de la Universidad de Arizona. un permiso. «Al aprender sobre el resultado de las colisiones en estos sistemas, también podemos tener una mejor idea de la frecuencia con la que se forman planetas rocosos alrededor de otras estrellas».

El primer testigo observando las secuelas de la colisión.

A mediados de 2018, el brillo de HD 166191 aumentó, lo que indica actividad. Spitzer, que detectó una luz infrarroja invisible para el ojo humano, detectó una nube de escombros mientras se movía frente a la estrella. Esta observación se comparó con la capturada en luz visible por telescopios terrestres, que revelaron el tamaño y la forma de la nube, así como la velocidad de su evolución. Los telescopios terrestres también fueron testigos de un evento similar hace unos 142 días, durante un período en el que hubo una pausa en las observaciones de Spitzer.

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«Por primera vez, capturamos el brillo infrarrojo del polvo y la neblina en la que entra el polvo cuando la nube pasa frente a la estrella», dijo el coautor del estudio Everett Schlowin, profesor asociado de investigación en el Observatorio Steward de la Universidad de Arizona. un permiso.

Los intentos anteriores de Spitzer de detectar colisiones alrededor de estrellas jóvenes no han revelado muchos detalles. La semana pasada se publicaron nuevas notas en Diario astrofísico.

«No hay sustituto para ser testigo presencial de un evento», dijo el coautor del estudio George Rick, profesor de astronomía y ciencias planetarias en la Universidad de Regents. Steward Observatory, Universidad de Arizona, en un comunicado. «Todos los casos de Spitzer informados anteriormente no se han resuelto, con solo hipótesis teóricas sobre la forma del evento real y la nube de escombros».

A medida que los investigadores continuaron con sus observaciones, observaron que la nube de escombros se expandía y se volvía más transparente a medida que el polvo se extendía rápidamente.

La nube ya no es visible en 2019. Sin embargo, había el doble de polvo en el sistema en comparación con Notas de Spitzer antes de la colisión.

El equipo de investigación continúa observando la estrella utilizando otros observatorios infrarrojos y anticipa nuevas observaciones de este tipo de colisiones utilizando el Telescopio Espacial James Webb recientemente lanzado.

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