1800光年外的行星撞击导致恒星亮度下降95%这是为什么

发布时间：2023-10-18 11:01:52 所属栏目：外闻来源：网络

导读： 　　数不清的星球在广袤无垠的空间里按引力的法则运转不息。它们的运行看似稳定，实则在其他天体的引力干扰下，也不乏“到处乱窜”的现象，甚至天体之间的碰撞也在所难免。

　　数不清的星球在广袤无垠的空间里按引力的法则运转不息。它们的运行看似稳定，实则在其他天体的引力干扰下，也不乏“到处乱窜”的现象，甚至天体之间的碰撞也在所难免。

　　在我们的太阳系内，小行星撞击行星、卫星的事件时有发生。如果你放眼整个宇宙，甚至能看到大行星之间的碰撞。最近，天文学家疑似在银河系内发现了一次行星碰撞事件。如果能够确认，这将是人类第一次找到行星碰撞的证据。上演这次宇宙碰撞大戏的“主舞台”，是一颗距离地球大约1800光年的恒星周围，这颗恒星名叫ASASSN-21qj，是一颗类太阳恒星。

　　2021年，天文学家发现它的亮度发生了奇怪的变化。在几个月的时间里，它发出的可见光一度变得非常暗淡，以至于几乎看不见（下降了95%）；但过一阵子之后，它的亮度又渐渐地变了回来，恢复到原来的水平。像这样的亮度变化并不算特别离奇，天文学家早就在宇宙中多次观测到类似的现象了。比如有某些天体恰好从恒星和地球之间经过（掩星）时，就会出现这样的亮度变化。正因如此，天文学家们一直对它没有特别关注。

　　不过，有一位名叫Arttu Sainio的业余天文学家提出，这颗恒星似乎和圆星的情况并不完全相同。他在社交媒体上指出，在其亮度变暗的差不多两年半以前，它的可见光虽然看似正常，但在红外波段提升了差不多4%的亮度。

　　我们知道，红外光可以反映物体的温度。尤其是在几百摄氏度的温度下，物体发出的红外光更加强烈。看样子，ASASSN-21qj的系统经历了一次温度的变化。这让天文学家不禁思考：这两种电磁波段变化之间，是否有我们尚不知晓的关联呢？

　　在发表于《自然》杂志上的最新成果中，来自荷兰莱顿大学的研究人员提出了他们的猜想，那就是ASASSN-21qj的亮度变化来自一种罕见、剧烈的现象：行星碰撞。

　　行星碰撞这种事听起来好像很遥远，但在宇宙中其实很常见。我们之所以没在太阳系内见证过这样的恐怖事件，是因为如今太阳系天体的轨道已经相对很稳定了。在恒星形成早期，行星刚刚形成，引力比较混乱，彼此之间的碰撞也是很常见的。

　　据推测，当时发生碰撞的行星，体积可能和太阳系内的海王星差不多大。其产生的天体同样非常巨大，二者合并后体积将是地球的数百倍。

　　由于天体撞击过于剧烈，二者之间的合并在最开始的几个小时内释放的能量比恒星还要多。在这么强大的能量下，行星原本的物质将会发生融化或者汽化，也可能二者兼有，总之是一种相当混沌的状态。

　　由于星体形态的多种多样的变化，这些星球的物质所占据的空间也是原来太阳系内的行星的数百倍。撞击过程中爆发的亮度，将可以达到恒星的百分之几，这也可以说非常明亮了。撞击后物质的温度也非常高，因此在红外波段应该也会有比较明显的变化。

　　天文学家利用美国宇航局的广域红外线巡天探测卫星（WISE）对ASASSN-21qj进行了观测，发现了它（的系统）的红外线亮度确实有所增加。可惜的是，由于WISE每300天左右才能观测它一次，因此撞击瞬间爆发的亮度可能已经被它错过了。

　　除了在行星附近的位置形成碎片云之外，还会有大量的碎片在这次剧烈的碰撞中被溅射到恒星周围的各个角落。由于远离了同伴的热源，这些碎片会迅速冷却下来，形成体型较小的冰和岩石晶体云。

　　这些物质在运行过程中，就有可能来到地球和ASASSN-21qj之间，对后者产生了一定的遮挡效果。随着它们飘走，恒星的光芒不再被遮挡，天文学家才会看到它亮度的恢复，这或许就是天文学家看到它亮度下降又变回来的原因。至于恒星红外波段亮度的增加，也可以用行星碰撞来解释。这么看来，这种猜想确实非常合理。

　　不仅如此，凭借仅有的观测数据，研究人员还能够推测出更多的细节。他们认为，未来形成的新行星，温度大约是700℃。这个温度对于一颗碰撞后新形成的行星来说并不高，这意味着新的天体不可能完全由岩石和金属构成。不仅如此，他们推测其中至少一颗行星的外层大气包含着大量沸点较低的元素。

　　而且，根据ASASSN-21qj的红外光亮度提升到恒星被碎片遮挡这两个事件之间的时间延迟，研究人员推测了碰撞天体的公转周期，并且认为它们离恒星比较远，这也和太阳系内冰巨星的轨道类似。

　　虽然各个恒星之间可能存在不同的特性，但恒星形成的过程和演化过程都遵循着相似的理论。照这么说，系外行星的分布规律应该也和太阳系一样才对，因此从轨道方面来讲，发生碰撞的两个主角也很有可能是冰巨星。

　　想要验证研究人员的推测并不难，那就是对ASASSN-21qj进行持续的观测，将它的变化和现有的理论进行对比。比如美国宇航局的詹姆斯韦布太空望远镜，就可以用来确定行星碰撞所产生的气体云中包含哪些化学物质，也可以跟踪观测它们是如何冷却下来的。如果运气好的话，两颗行星的碰撞甚至可能会形成新的卫星，被我们观测到。这样的情况在太阳系中并不罕见，因为它们之间的距离非常近，所以很容易发生碰撞。

（编辑：成都站长网）

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