A Bristoli Egyetemen dolgozó szakcsillagászok egy éles szemű amatőrtársuk segítségével fedezték fel az első exobolygó-ütközést. A két óriásbolygó egy tőlünk 1800 fényévre lévő, Naphoz hasonló csillag körül ütközött egymásba.

Az ütközésben elszabadult törmelékanyag a katasztrófa után mintegy három évvel került olyan pozícióba, hogy a Földről megfigyelve elhalványította a központi csillag fényét. Eredetileg erre a jelenségre figyeltek fel a szakemberek, ám ez önmagában még nem tűnt egy igazán különleges jelenségnek. Mindazonáltal a csillagászok elhatározták, hogy nemzetközi együttműködés keretében több távcsővel folytatják a csillag megfigyelését. A kutatók talán nem is sejtették, hogy a titok nyitját nem a jövőben, hanem a múltban kell és érdemes keresni.

Fantáziarajz az ASASSN-21qj rendszerében történt exobolygó-ütközésről. Forrás: Mark Garlick.

A dolog pedig akkor vált igazán izgalmassá, amikor egy figyelmes amatőrcsillagász felhívta a kutatók figyelmét rá, hogy ugyanez a csillag a látható hullámhossz-tartományban észlelt elhalványulás előtt három évvel jelentősen, eredeti intenzitásának kétszeresére fényesedett infravörös tartományban. Az infravörös luminozitási többlet jelezte a két bolygó ütközését, ami az esemény során keletkezett forró, táguló törmelékfelhő hősugárzásából származott.

Az elszabadult törmelékfelhő keringési pályája mentén elfoglalt helyzete miatt ekkor még nem okozott a mi nézőpontunkból megfigyelhető elhalványulást a központi csillag fényében. Ehhez három évnek kellett eltelnie, mire a felhő a csillag körül keringve megfelelő helyzetbe került. A két, egymástól független megfigyelés között eltelt hosszú idő, valamint a megfigyelések forrásául szolgáló két meglehetősen különböző műszer miatt az események összekapcsolása nem volt triviális, és ehhez jött jól egy friss, külső szemlélő.

Az elhalványulást a látható fény tartományában az ASAS-SN robottávcső-hálózat észlelte 2021-ben, így a csillag az ASASSN-21qj jelölést kapta. A csillagászok ezt az elhalványulást észlelve toboroztak további résztvevőket az utánkövető megfigyelési programjukhoz. Ekkor egy amatőrcsillagász egy közösségimédia-posztban rámutatott, hogy a NASA kisbolygókat és üstökösöket kereső NEOWISE űrtávcsöve több mint ezer nappal az elhalványulást megelőzően infravörös felfényesedést rögzített ugyanennél a csillagnál. Erre az észrevételre már a szakcsillagászok is felkapták a fejüket, és világossá vált számukra, hogy szokatlan, egyben különleges eseménnyel van dolguk.

Az amatőr- és szakcsillagászok még további két évig követték a rendszer fényességváltozásait, míg megállapították, hogy a jelenségek legvalószínűbb magyarázata az, hogy két jéggel borított óriásbolygó ütközött össze a rendszerben. A különböző hullámhossz-tartományokban megfigyelt fényességváltozások mértéke és időskálái mind konzisztensek ezzel a magyarázattal.

A csillagászok a felfedezésről beszámoló tanulmányukban azt is leírták, hogy milyen megfigyelhető jelenségekre számíthatunk a jövőben ennél a csillagnál, ha az bolygóütközési magyarázat helytállónak bizonyulna. A törmelékfelhő tágulni és ritkulni fog, egyre jobban elnyúlva a csillag körüli pályája mentén. Ilyenformán földi és világűrbeli távcsövekkel, köztük a James Webb-űrtávcsővel megfigyelhető, árulkodóan jellegzetes sugárzást fog kibocsátani.

Továbbá, bár a tudományos kutatási programok jellemző éves-évtizedes időskálájánál jóval távolabbi jövőben, de arra is számítani lehet, hogy a törmelékfelhő, hasonlóan a saját Holdunk keletkezési folyamatához, holdacskákká fog összeállni a két bolygóból visszamaradt égitest körül. Így ez a rendszer nem csak a következő években, de több jövőbeli csillagász-generáció számára is tartogathat érdekességeket.

Forrás: Bristoli Egyetem