Anastasios (Andy) Tzanidakis 在審查 2020 年存檔的望遠鏡觀測結果時，發現了一些不尋常的情況。有一顆看似普通的恆星，名為 Gaia20ehk，它的行為方式是天文學家很少看到的。 Gaia20ehk 位於船尾座附近，距離地球約 11,000 光年，是一顆與太陽類似的穩定「主序」恆星。這種類型的恆星通常以恆定且可預測的亮度發光。相反，這個開始間歇性地閃爍。
華盛頓大學天文學博士生查尼達基斯表示：“這顆恆星的光輸出良好且平坦，但從 2016 年開始，它的亮度出現了三次下降。然後，到 2021 年左右，它完全變得瘋狂。” “我必須強調像我們的太陽這樣的恆星不會這樣做。所以當我們看到這個時，我們說：：嘿這裡發生了什麼事？”
有證據表明發生了大規模的行星碰撞
研究人員最終得出結論，這種奇怪的行為並非來自恆星本身。相反，當恆星繞著系統運行時，大量的岩石和塵埃從其前面經過，部分阻擋了射向地球的光線。這些碎片似乎是由一次不尋常的事件產生的：兩顆行星之間的劇烈碰撞。
「令人難以置信的是，不同的望遠鏡在即時捕捉到了這種效應，」查尼達基斯說。 「有記錄的任何類型的行星碰撞都很少，而且沒有一次與創造地球和月球的碰撞有很多相似之處。如果我們能夠在銀河係其他地方觀察到更多類似的時刻，它將教會我們很多關於宇宙形成的知識。”
該團隊的分析於 3 月 11 日發布 天文物理學期刊通訊。
為什麼會發生行星碰撞？
行星的形成是一個混亂的過程。在年輕恆星周圍，重力會拉動圍繞恆星運行的塵埃、氣體、冰和岩石碎片等物質。在太陽系的早期階段，吸積行星體之間的碰撞很常見。有些世界被粉碎在一起，而有些世界則被拋入太空。在數千萬年的時間裡，這個過程逐漸塑造並穩定了像我們這樣的行星系統。
儘管這些碰撞在宇宙中可能很常見，但從地球上觀察它們是非常困難的。為了探測到它，繞軌道運行的碎片必須直接穿過我們和恆星之間，阻擋它的一些光線。由此產生的調光模式可能會緩慢展開，有時需要幾年時間。
「安迪的獨特工作利用了數十年的數據來發現緩慢發生的事情——十年內發生的天文學故事，」主要作者、威斯康辛大學天文學助理研究教授詹姆斯·達文波特說。 “沒有多少研究人員以這種方式尋找現象，這意味著各種發現都有可能被爭奪。”
紅外線訊號檢測熱碎片
研究的主要作者查尼達基斯（Tzanidakis）關注的是亮度隨時間發生劇烈變化的恆星。華盛頓大學先前的研究幫助確定了一個系統，在該系統中，雙星和大型塵埃雲會產生持續七年的日食。
但 Gaia20ehk 提出了一個完全不同的難題。它的亮度先是短暫減弱，然後變得非常混亂。科學家一直努力解釋這種模式，直到達文波特建議檢查用紅外光而不是可見光進行的觀察。
「紅外線光曲線與可見光完全相反，」查尼達基斯說。 「當可見光開始閃爍和變暗時，紅外光就會上升。這可能意味著阻擋恆星的物質很熱——熱到它會在紅外線中發光。”
劇烈的行星碰撞很容易產生這種程度的熱量。這樣的事件也可以解釋天文學家先前觀察到的亮度下降。
「這可能是因為兩顆行星彼此越來越近，」查尼達基斯說。 “首先，它們發生了一系列擦邊撞擊，沒有產生太多紅外線能量。然後它們發生了一場災難性的大碰撞，紅外線輻射實際上增加了。”
地球月球形成的可能迴聲
還有跡象表明，這次碰撞可能類似於大約四億五億年前形成地球和月球的事件。 Gaia20ehk 周圍的碎片雲似乎以大約一個天文單位的距離圍繞恆星運行，這與地球和太陽之間的距離大致相同。
在這個位置，分散的物質最終可能會冷卻並結合形成新的行星體，有可能形成類似地月系統的東西。然而，科學家需要等待碎片雲穩定下來才能知道最終會形成什麼。這個過程可能需要幾年，甚至幾百萬年。
未來的望遠鏡可以偵測到更多的碰撞
現在，這項發現凸顯了尋找更多行星影響的重要性。一旦今年稍後開始對空間和時間進行古代勘測，美國國家科學基金會-能源部維拉·C·魯賓天文台的西蒙尼巡天望遠鏡預計將發揮重要作用。根據達文波特的粗略估計，魯賓天文台在未來十年內可以探測到大約 100 起此類碰撞。
發現更多這樣的事件可以提高科學家對行星系統如何演化的理解，並有助於縮小太陽系外宜居世界的搜尋範圍。
「導致地球和月球誕生的事件有多罕見？這是天體生物學的一個基本問題，」達文波特說。 「月球似乎是使地球成為生命棲息地的神奇成分之一。它可以幫助保護地球免受某些小行星的侵害，產生海洋潮汐和天氣，使化學和生物能夠在全球範圍內混合，並且可能在驅動板塊構造活動中發揮作用。目前，我們不知道這些動態有多普遍。但如果我們發現更多此類碰撞，我們就會開始找到答案。」
發布日期: 2026-03-12 03:08:00
來源連結: www.sciencedaily.com
