mayo 29, 2022

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Nube de escombros gigante vista por el telescopio de la NASA después de colisiones de objetos celestes

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El espacio puede ser un lugar violento. objetos chocan entre sí, causando destrucción o dando lugar a la formación de cuerpos celestes más grandes. Los científicos sirven como detectives astronómicos y usar la evidencia dejada atrás de estas colisiones para reconstruir juntos lo que sucedió y aprender acerca de los objetos involucrados.

Los astrónomos tuvieron la oportunidad de observar una enorme nube de escombros del tamaño de una estrella debido a un impacto cuando pasó frente a una estrella cercana y bloqueó parte de su luz. Este oscurecimiento temporal de la luz de las estrellas, conocido como tránsito, es a menudo un método utilizado para detectar la presencia de exoplanetas alrededor de estrellas más allá de nuestro sistema solar. Pero esta vez, las observaciones revelaron evidencia de una colisión entre dos cuerpos celestes probablemente del tamaño de asteroides gigantes o miniplanetas, dijeron los científicos.

Un equipo de astrónomos ha comenzado a observar de forma rutinaria HD 166191, una estrella de 10 millones de años similar a nuestro sol ubicada a 388 años luz de distancia. en 2015. Hablando astronómicamente, todavía es una estrella bastante joven, considerando que nuestro sol tiene 4600 millones de años. A esta edad, los planetesimales suelen formarse alrededor de las estrellas. Estos grupos de polvo en órbita que quedaron de la formación de la estrella se convierten en cuerpos rocosos, no muy diferentes a los asteroides que quedaron de la formación de nuestro sistema solar. Los planetesimales que se encuentran alrededor de otras estrellas pueden recolectar material y aumentar de tamaño, convirtiéndose eventualmente en planetas.

El gas, que es necesario para la formación de estrellas, se dispersa con el tiempo entre los planetesimales, por lo que estos objetos corren cada vez más riesgo de colisionar entre sí.

El equipo de investigación tuvo consideraron que probablemente serían capaces de presenciar tal evento si continuaban observando HD 166191. Usando el Telescopio espacial Spitzerlos astrónomos realizaron más de 100 observaciones de la estrella entre 2015 y 2019. (Spitzer se retiró a principios de 2020).

Los planetesimales son demasiado pequeños para ser vistos por telescopios, pero cuando chocan entre sí, sus nubes de polvo son lo suficientemente grandes como para ser observables.

Según los datos observables, los investigadores inicialmente creen que la nube de escombros se alargó tanto que ocupó un área aproximadamente tres veces mayor que la de la estrella, y esa es la estimación mínima. Pero la observación infrarroja de Spitzer vio solo una pequeña porción de la nube pasar frente a la estrella, mientras que la nube de escombros total abarcó una región cientos de veces el tamaño de la estrella.

Para crear una nube tan masiva, la colisión probablemente fue el resultado de dos objetos de tamaño similar a Vesta, un asteroide gigante de 530 kilómetros de ancho, casi del tamaño de un planeta enano. en el cinturón principal de asteroides que se encuentra entre Marte y Júpiter en nuestro sistema solar, uniéndose.

Cuando estos dos cuerpos celestes chocaron, crearon suficiente calor y energía para vaporizar algunos de los escombros. Los fragmentos de esta colisión probablemente chocaron con otros objetos pequeños que orbitaban HD 166191, lo que contribuyó a la nube de polvo que vio Spitzer.

«Al observar los discos de escombros polvorientos alrededor de las estrellas jóvenes, esencialmente podemos mirar hacia atrás en el tiempo y ver los procesos que pueden haber dado forma a nuestro propio sistema solar», dijo la autora principal del estudio, Kate Su, profesora de investigación en el Observatorio. de Arizona en una afirmación. «Al conocer el resultado de las colisiones en estos sistemas, también podemos tener una mejor idea de la frecuencia con la que se forman planetas rocosos alrededor de otras estrellas».

A mediados de 2018, HD 166191 aumentó en brillo, lo que sugiere actividad. Spitzer, que observó la luz infrarroja invisible para los ojos humanos, detectó una nube de escombros mientras se movía frente a la estrella. Esta observación se comparó con las obtenidas en luz visible por telescopios terrestres, que revelaron el tamaño y la forma de la nube, así como la rapidez con que evolucionó. Los telescopios terrestres también habían presenciado un evento similar unos 142 días antes, durante un período en el que hubo una brecha en las observaciones de Spitzer.

«Por primera vez, hemos capturado el resplandor infrarrojo del polvo y la nebulosidad que introduce el polvo cuando la nube pasa frente a la estrella», dijo el coautor del estudio Everett Schlawin, profesor asistente de investigación en la Universidad de Arizona. Steward Observatory, en una afirmación.

Los intentos anteriores de Spitzer de observar colisiones alrededor de estrellas jóvenes no han revelado muchos detalles. Las nuevas observaciones fueron publicadas la semana pasada en El diario astrofísico.

«No hay sustituto para ser testigo presencial de un evento», dijo el coautor del estudio George Rieke, profesor de astronomía y ciencia planetaria en Regents. Steward Observatory de la Universidad de Arizona en un comunicado. «Todos los casos informados previamente por Spitzer no se han resuelto, con solo hipótesis teóricas sobre cómo se vería el evento real y la nube de escombros».

A medida que los investigadores continuaron con sus observaciones, observaron que la nube de escombros se expandía y se volvía más translúcida a medida que el polvo se dispersaba rápidamente.

La nube ya no era visible en 2019. Sin embargo, había el doble de polvo en el sistema en comparación con Observaciones de Spitzer antes de la colisión.

El equipo de investigación continúa monitoreando la estrella utilizando otros observatorios infrarrojos y anticipando más observaciones de este tipo de colisiones utilizando el Telescopio Espacial James Webb recientemente lanzado.

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