Drugie Zderzenie Planetezymali w Systemie Fomalhaut Podważa Modele Formowania Planet

Układ gwiezdny Fomalhaut, oddalony o 25 lat świetlnych, dostarczył astrofizykom unikalnej sposobności obserwacji dynamiki formowania się planet w czasie rzeczywistym. Zdarzenie to wiąże się z udokumentowaniem drugiego katastrofalnego zderzenia masywnych ciał skalistych, czyli planetezymali, które miało miejsce w ciągu zaledwie dwóch dekad. Badania te, prowadzone pod kierownictwem Paula Kalasa z Uniwersytetu Kalifornijskiego w Berkeley, zostały opublikowane w prestiżowym czasopiśmie „Science” 18 grudnia 2025 roku. Uzyskane dane silnie sugerują, że proces powstawania planet może być zjawiskiem znacznie bardziej gwałtownym i częstszym, niż zakładają dotychczasowe teorie naukowe.

Seria tych wydarzeń rozpoczęła się od obiektu, który wcześniej określano jako Fomalhaut b. Został on po raz pierwszy zauważony w połowie pierwszej dekady XXI wieku, lecz później przeklasyfikowano go na rozszerzającą się chmurę pyłu, nazwaną Otoczeniem Źródłowym 1 (CS1), po tym jak zanikł on w 2014 roku. W 2023 roku Kosmiczny Teleskop Hubble’a zarejestrował nowy, jasny punkt świetlny, nazwany Otoczeniem Źródłowym 2 (CS2). Naukowcy identyfikują go jako pozostałość po drugim, odrębnym zderzeniu planetezymali. Według szacunków ekspertów, ciała biorące udział w tych uderzeniach miały średnicę około 30 kilometrów, co czyni je większymi niż Fobos, księżyc Marsa. Częstotliwość tych kolizji była niemałym zaskoczeniem dla środowiska naukowego. Teoretyczne obliczenia wskazywały, że takie zderzenia powinny zachodzić nie częściej niż raz na 100 000 lat, a nawet rzadziej, co podkreślał astrobiolog Jason Van.

Fomalhaut, będący gwiazdą typu A, jest dwukrotnie masywniejszy od Słońca i świeci 20 razy jaśniej. Stanowi on bezcenną naturalną pracownię do badania mechanizmów formowania się światów skalistych. Wiek tej gwiazdy szacuje się na zaledwie 440 milionów lat, w porównaniu do 4,6 miliarda lat wieku naszego Słońca. To sprawia, że Fomalhaut jest kluczowym obiektem do analizy wczesnych etapów historii naszego własnego Układu Słonecznego. Wcześniejsze obserwacje sugerowały, że planetezymale w tym systemie są bogate w substancje lotne, co upodabnia je składem do komet lodowych.

Obserwacje tego systemu są kontynuowane. Zatwierdzono już kolejne sesje obserwacyjne z wykorzystaniem kamery bliskiej podczerwieni (NIRCam) Teleskopu Jamesa Webba (JWST). Celem tych zaplanowanych badań jest precyzyjne określenie rozmiarów i składu chemicznego cząstek pyłu CS2, ze szczególnym uwzględnieniem poszukiwania śladów wody lub lodu. Badacze pragną również zweryfikować, czy ukryte, masywniejsze egzoplanety nie wywierają wpływu grawitacyjnego na te kolizje. Astronom Mark Wyatt z Uniwersytetu Cambridge zaznaczył, że te obserwacje pozwalają oszacować wielkość zderzających się obiektów oraz ich ogólną liczbę w dysku, co jest trudne do osiągnięcia innymi metodami. Odkrycie to stanowi ważne ostrzeżenie dla przyszłych misji mających na celu wykrywanie egzoplanet poprzez światło odbite, ponieważ chmura pyłu może przez lata imitować obecność planety.