NASA, 천체 충돌로 생성된 거대한 파편 구름 발견

암석체 사이의 주요 충돌은 우리 태양계를 형성했습니다. 

유사한 충돌의 관측은 이러한 사건이 다른 별 주위에서 얼마나 자주 발생하는지에 대한 단서를 제공합니다.

지구와 달을 포함한 우리 태양계의 암석 행성 과 위성 의 대부분은 태양계의 역사 초기에 대규모 충돌에 의해 형성되거나 형성되었습니다. 함께 부수면 암석이 더 많은 물질을 축적하여 크기가 증가하거나 여러 개의 작은 몸체로 분해될 수 있습니다.

지금은 은퇴한 NASA의 Spitzer 우주 망원경을 사용하는 천문학자들은 과거에 암석 행성이 형성되고 있는 어린 별 주변에서 이러한 유형의 충돌 증거를 발견했습니다. 그러나 이러한 관찰은 관련된 개체의 크기와 같은 스매시업에 대한 많은 세부 정보를 제공하지 않았습니다.

 

Astrophysical Journal 의 새로운 연구에서 애리조나 대학의 Kate Su가 이끄는 천문학자 그룹은 이러한 충돌 중 하나에서 별 앞을 지나가고 잠시 빛을 차단할 때 파편 구름의 첫 번째 관찰을 보고했습니다. 천문학자들은 이것을 통과라고 부릅니다. 별의 크기와 밝기에 대한 지식과 함께 이 관측을 통해 연구자들은 충돌 직후 구름의 크기를 직접 결정하고 충돌한 물체의 크기를 추정하며 구름이 분산되는 속도를 관찰할 수 있었습니다.

 

이번 연구의 공동 저자이자 애리조나 대학의 조지 리케(George Rieke)는 "사건의 목격자가 되는 것을 대신할 수 있는 것은 없다"고 말했다. "이전에 Spitzer에서 보고된 모든 사례는 실제 사건과 파편 구름이 어떻게 생겼는지에 대한 이론적인 가설만 있을 뿐 해결되지 않았습니다."

 

2015년부터 Su가 이끄는 팀은 HD 166191이라는 1천만 년 된 별에 대한 일상적인 관찰을 시작했습니다.

별의 생애 초기 이 시기 즈음에 별이 생성될 때 남은 먼지가 함께 뭉쳐서 소행성체라고 불리는 암석체를 형성합니다. – 미래 행성의 씨앗. 이전에 이러한 물체 사이의 공간을 채웠던 가스가 분산되면 둘 사이의 치명적인 충돌이 일반적입니다.

 

HD 166191 주변에서 이러한 충돌 중 하나의 증거를 볼 수 있을 것으로 예상하고 팀은 2015년과 2019년 사이에 스피처를 사용하여 시스템을 100회 이상 관찰했습니다. 먼지. Spitzer는 적외선 또는 인간의 눈으로 볼 수 있는 것보다 약간 긴 파장을 감지했습니다. 적외선은 원시행성 충돌로 생성된 파편을 포함하여 먼지를 감지하는 데 이상적입니다.

 

2018년 중반, 우주 망원경 은 HD 166191 시스템이 훨씬 더 밝아진 것을 확인했으며, 이는 파편 생성이 증가했음을 시사합니다. 그 동안 Spitzer는 별을 막고 있는 파편 구름도 감지했습니다. Spitzer의 통과 관측과 지상의 망원경 관측을 결합하여 팀은 파편 구름의 크기와 모양을 추론할 수 있었습니다.

 

그들의 연구는 구름이 별의 3배에 달하는 최소 추정 면적으로 고도로 길쭉한 모양임을 시사합니다. 그러나 Spitzer가 본 적외선 밝기의 양은 구름의 작은 부분만이 별 앞을 지나갔고 이 사건의 파편이 별보다 수백 배 더 큰 영역을 덮었다는 것을 암시합니다.

 

그렇게 큰 구름을 생성하려면 주요 충돌의 물체는 화성과 목성 사이의 주요 소행성 벨트에 위치한 우리 태양계의 Vesta와 같은 왜소행성 크기여야 합니다. 초기 충돌은 재료의 일부를 증발시키기에 충분한 에너지와 열을 생성했습니다. 또한 첫 번째 충돌 의 파편 과 시스템의 다른 작은 물체 사이의 충돌 연쇄 반응을 일으켰으며, 이로 인해 상당한 양의 Spitzer 톱 먼지가 생성되었을 수 있습니다.

 

다음 몇 달 동안 큰 먼지 구름의 크기가 커지고 더 투명해져서 먼지와 기타 파편이 젊은 항성계 전체에 빠르게 흩어지고 있음을 나타냅니다. 2019년이 되자 별 앞을 지나가던 구름은 더 이상 보이지 않았지만 이 시스템에는 스피처가 구름을 발견하기 전보다 두 배나 많은 먼지가 포함되어 있습니다. 논문의 저자에 따르면 이 정보는 과학자들이 지구형 행성이 어떻게 형성되고 성장하는지에 대한 이론을 테스트하는 데 도움이 될 수 있습니다.

 

" 젊은 별 주위의 먼지 투성이의 파편 디스크 를 관찰함으로써 우리는 본질적으로 시간을 거슬러 올라가 우리 자신의 태양계 를 형성했을 수 있는 과정을 볼 수 있습니다 ."라고 Su가 말했습니다. "이러한 시스템의 충돌 결과에 대해 배우면 다른 별 주위에 암석 행성이 얼마나 자주 형성되는지 더 잘 알 수 있습니다."