天文學家在萬光年外觀測到罕見行星碰撞:類太陽恆星系統中的宇宙大災變

编辑者: Uliana Soloveva

華盛頓大學(UW)天文學博士候選人阿納斯塔西奧斯(安迪)·扎尼達基斯(Anastasios (Andy) Tzanidakis)在深入分析 2020 年的存檔望遠鏡數據時,意外發現了一場罕見宇宙災難的關鍵證據。這項研究的核心對象是名為 Gaia20ehk 的恆星,它位於距離地球約 11,000 光年的遙遠深空,座標指向南半球的船尾座(Puppis)方向。這項發現為人類理解行星系統的動態演化提供了極其珍貴的第一手資料。

Gaia20ehk 本是一顆處於穩定階段的主序星,其物理質量與光譜特徵與我們的太陽高度相似,這通常意味著它應具備恆定的光度輸出。然而,觀測紀錄顯示,自 2016 年起,該恆星出現了三次明顯的亮度驟降現象;到了 2021 年,其光通量更演變為完全隨機且不可預測的混沌狀態,這種行為在類太陽恆星中極為罕見。科學家隨後判定,這種光學異常是由於環繞恆星運行的巨量岩石碎片與塵埃雲所致,這些物質在運行過程中週期性地遮擋了傳向地球的光線。

研究團隊指出,這片廣闊且密集的碎片雲最可能的成因,是兩顆原本環繞 Gaia20ehk 運行的行星發生了正面直接碰撞。該研究的高級作者、華盛頓大學天文學系副教授詹姆斯·達文波特(James Davenport)強調了一個決定性的診斷特徵:在可見光波段大幅下降的同時,觀測設備捕捉到了紅外線波段的劇烈激增。這種獨特的熱特徵與高能量的行星撞擊模型完全吻合,產生的能量遠超一般的擦邊式碰撞。這項突破性研究於 2026 年 3 月 11 日發表在《天文物理期刊通訊》(The Astrophysical Journal Letters)上,科學家認為該事件與約 45 億年前形成地月系統的假設性大撞擊具有驚人的相似性。

目前,Gaia20ehk 系統中新形成的碎片雲正位於距離恆星約 1 個天文單位(AU)的軌道上,這恰好等同於地球與太陽之間的平均距離。這為天文學家提供了難得的機會,能即時觀測行星系統形成的基礎物理過程。考慮到月球在穩定地球自轉軸及創造生命適居環境中所扮演的關鍵角色,此類觀測對天體生物學具有深遠的啟發意義。此外,透過紅外線熱特徵進行驗證的方法,也為科學界提供了一套可靠的標準,用以區分真正的大型行星碰撞與其他類型的恆星遮蔽事件。

展望未來,達文波特教授預測,隨著薇拉·魯賓天文台(Vera C. Rubin Observatory)於 2025 年正式投入運作,科學家有望在未來十年內於銀河系中發現多達 100 個類似的行星碰撞候選案例。這將極大地擴展人類對於類地行星形成場景普遍性的認知。目前,Gaia20ehk 系統中的殘骸雲團正在緩慢冷卻,科學家估計可能需要數十年甚至數百年的時間,才能最終確定這些碎片會重新凝聚成一顆全新的行星、形成壯觀的行星環,還是演化成一個擁有巨大衛星的複雜系統。

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來源

  • Enerzine

  • Seattle Today

  • ScienceDaily

  • Sci.News

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