是罕见的行星碰撞?1800光年外恒星突然变暗95%!就在银河系内

互联新鲜事 2023-12-15 14:14:43

在无边无际的宇宙中,恒星、行星、小行星和各种天体宛如一场巨大的交响乐,在引力的指挥下有序运行着。然而,这并不意味着宇宙的舞台总是和谐的。引力的游戏有时也会变得剧烈而混乱,导致惊人的碰撞和变化。

在如此宏大的舞台上,不同天体之间的相互作用时有发生。从小行星撞击行星、卫星,到大行星之间的碰撞,甚至恒星周围的行星碰撞事件,宇宙中充满着各种戏剧性的场面。最近,天文学家似乎发现了一场潜在的行星碰撞事件,这将成为人类第一次捕捉到的行星碰撞证据。

这场引人注目的宇宙戏剧发生在离我们大约1800光年的地方,主角是一颗名为ASASSN-21qj的恒星,它位于银河系中,类似于我们的太阳。

一切始于2021年,天文学家突然发现ASASSN-21qj的亮度出现了奇怪的变化。在几个月的时间里,它的可见光变得暗淡,几乎看不见(下降了95%);但随后,它的亮度逐渐恢复到原来的水平。

尽管这种亮度变化并不罕见,因为类似的现象在宇宙中并不少见,比如某些天体在经过恒星和地球之间时会造成短暂的亮度变化。因此,天文学家对此并没有给予太多关注。

然而,一位名叫Arttu Sainio的业余天文学家却提出了一种不同的观点。他在社交媒体上指出,在约两年半前,ASASSN-21qj的可见光虽然表现正常,但在红外波段却出现了约4%的亮度增加。

众所周知,红外光能够反映物体的温度,特别是在高温下,物体会发出更强烈的红外光。这一发现引发了天文学家的思考:这两种电磁波段变化之间是否存在某种未知的联系呢?

荷兰莱顿大学的研究人员在最新发表于《自然》杂志的研究成果中提出了一个猜想:ASASSN-21qj的亮度变化可能源自一次罕见而剧烈的事件——行星碰撞。

尽管行星碰撞听起来似乎遥远,但在宇宙中却十分常见。我们之所以没有在太阳系中目睹过这样的惊人事件,是因为目前太阳系中各天体的轨道相对稳定。然而,在恒星形成的早期阶段,行星刚刚形成,引力的作用相当混乱,彼此之间的碰撞是非常常见的。

甚至在太阳系早期,这样的事件也屡见不鲜,包括我们的月球可能就是在一次碰撞中形成的。考虑到ASASSN-21qj只有3亿年的形成历史,行星碰撞的发生似乎也是有可能的。

尽管目前还只是理论推测阶段,天文学家尚未在宇宙中直接观测到行星碰撞的画面。因此,他们只能根据现有的理论对行星碰撞过程中可能出现的各种现象进行推测。根据ASASSN-21qj的亮度变化等信息,研究人员推测了当时碰撞的细节。

据推测,当时发生碰撞的行星体积可能与太阳系内的海王星相当。二者合并后形成的天体同样庞大,其体积将是地球的数百倍。

由于碰撞过程极其剧烈,初几个小时释放出的能量甚至超过恒星本身。在如此强大的能量作用下,行星原本的物质将会发生熔化或汽化,或者二者兼有,导致一种极为混乱的状态。

由于形态的改变,这些物质占据的空间也是原行星体积的数百倍。碰撞过程中释放的亮度甚至可达恒星亮度的百分之几,可以说是非常明亮。碰撞后物质的温度也异常高,因此在红外波段也会出现明显的变化。

天文学家利用美国宇航局的广域红外线巡天探测卫星(WISE)对ASASSN-21qj进行了观测,发现其系统的红外亮度确实有所增加。遗憾的是,由于WISE大约每300天才能对其进行一次观测,因此可能已经错过了碰撞瞬间的爆发亮度。

除了在行星附近形成碎片云外,还会有大量碎片在这次剧烈的碰撞中被喷射到恒星周围的各个角落。由于远离同伴的热源,这些碎片会迅速冷却,形成体积较小的冰和岩石晶体云。

这些物质在运动过程中可能会到达地球和ASASSN-21qj之间,对后者产生一定的遮挡效应。随着它们逐渐飘走,恒星的光芒不再被遮挡,这或许就是天文学家看到它亮度下降又恢复的原因。至于恒星红外波段亮度的增加,也可以通过行星碰撞来解释。可以说,这一推测是非常合理的。

此外,根据ASASSN-21qj的红外光亮度增加到恒星被碎片遮挡之间的时间延迟,研究人员推测了碰撞天体的公转周期,并认为它们与恒星的距离相对较远,这与太阳系内冰巨星的轨道类似。

尽管各颗恒星可能具有不同的特征,但它们形成和演化的过程都遵循着相似的理论。据此推测,系外行星的分布规律应与太阳系相似,因此从轨道的角度来看,发生碰撞的两颗主角极有可能是冰巨星。

想要验证研究人员的推测并不困难,关键是对ASASSN-21qj进行持续的观测,并将其变化与现有的理论进行对比。例如,可以利用美国宇航局的詹姆斯·韦伯太空望远镜来确定行星碰撞产生的气体云中包含哪些化学物质,同时跟踪观测它们是如何冷却下来的。如果运气好的话,这次碰撞甚至可能形成新的卫星,届时将被人类观测到。

然而,这样的观测需要相当长的时间,因为宇宙事件的影响是非常久远的。也许需要几十年的时间才能确定此处是否发生了行星碰撞。而要看到新形成的行星稳定下来,恐怕需要几百万年的时间...

综上所述,ASASSN-21qj恒星周围的奇特亮度变化引起了天文学界的极大关注。通过对这一现象的研究和推测,科学家们提出了一个引人注目的假设:ASASSN-21qj恒星可能经历了一次罕见的行星碰撞事件。这一假设引发了关于宇宙中行星碰撞的深入探讨,并让我们对恒星形成和宇宙演化的过程有了新的认识。

尽管目前的证据还不足以彻底证明这一假设,但天文学家已经利用各种观测手段对ASASSN-21qj进行了密切监测,希望能进一步验证这一猜想。他们也提出了一些有关碰撞过程的推测,包括行星的大小、合并释放的能量、碎片形成的冰和岩石晶体云等。未来,借助更多先进的观测设备和技术,我们或许能更深入地了解这一行星碰撞事件的真相,并从中揭示宇宙中更多神秘的秘密。

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