這種雙星系統(tǒng)被稱為BD +20 307,距地球300多個(gè)光年,且恒星的年齡至少為10億年。然而,這個(gè)成熟的系統(tǒng)已經(jīng)顯示出漩渦狀的塵埃碎片的跡象,這些塵埃并不冷,就像這個(gè)年齡的恒星周圍所預(yù)期的那樣。相反,這些碎片是溫暖的,這增強(qiáng)了它是在兩個(gè)行星大小的物體的撞擊下相對(duì)較近的時(shí)候才制成的。
十年前,地面天文臺(tái)和美國(guó)國(guó)家航空航天局(NASA)的斯必澤太空望遠(yuǎn)鏡(Spitzer Space Telescope)對(duì)這一系統(tǒng)的觀測(cè),首次發(fā)現(xiàn)了溫暖的碎片時(shí)就首次暗示了這種碰撞?,F(xiàn)在,SOFIA平流層紅外天文臺(tái)顯示,碎片產(chǎn)生的紅外亮度增加了10%以上,這表明現(xiàn)在有更多的溫暖塵埃出現(xiàn)。
發(fā)表在《天體物理學(xué)雜志》上的結(jié)果進(jìn)一步證明,巖石系外行星之間的極端碰撞可能是在最近發(fā)生的。這樣的碰撞會(huì)改變行星系統(tǒng)。據(jù)信,火星大小的物體與45億年前的地球發(fā)生碰撞,形成了最終形成月球的碎片。
加州大學(xué)圣克魯斯分校的研究生,論文的主要作者瑪吉·湯普森說(shuō):“ BD +20 307周圍的溫暖塵埃使我們瞥見了巖石系外行星之間的災(zāi)難性影響。”“我們想知道這個(gè)系統(tǒng)在受到極端影響之后如何發(fā)展。”
當(dāng)一顆年輕恒星周圍的塵埃粒子粘在一起并隨著時(shí)間增長(zhǎng)而增大時(shí),就會(huì)形成行星。行星系統(tǒng)形成后,殘留的碎片仍然存在,通常位于我們太陽(yáng)系中海王星以外的遙遠(yuǎn)寒冷地區(qū),如柯伊伯帶。天文學(xué)家期望在年輕的太陽(yáng)系周圍發(fā)現(xiàn)溫暖的塵埃。隨著它們的發(fā)展,塵埃粒子繼續(xù)碰撞并最終變得足夠小,以至于它們被吹出系統(tǒng)或拉入恒星。較早的恒星周圍的塵埃,如我們的太陽(yáng)和BD +20 307中的兩個(gè)恒星,應(yīng)該早就消失了。研究恒星周圍的塵土飛揚(yáng)的碎片,不僅可以幫助天文學(xué)家了解系外行星系統(tǒng)是如何演化的,而且還可以更完整地了解我們太陽(yáng)系的歷史。
華盛頓卡內(nèi)基科學(xué)研究院地磁學(xué)系研究員,該項(xiàng)目的首席研究員阿麗西亞·溫伯格說(shuō):“這是研究行星系統(tǒng)歷史晚期發(fā)生的災(zāi)難性碰撞的難得機(jī)會(huì)。”“ SOFIA的觀察結(jié)果表明,僅在數(shù)年的時(shí)間范圍內(nèi),灰塵盤的變化就很大。”
紅外觀測(cè),例如從SOFIA的紅外攝像機(jī)稱為FORCAST(用于SOFIA望遠(yuǎn)鏡的微弱物體紅外攝像機(jī))進(jìn)行的觀測(cè),對(duì)于發(fā)現(xiàn)隱藏在宇宙塵埃中的線索至關(guān)重要。當(dāng)用紅外光觀察時(shí),該系統(tǒng)比單獨(dú)的恒星預(yù)期的要明亮得多。多余的能量來(lái)自塵埃碎片發(fā)出的輝光,而在其他波長(zhǎng)下看不到。
雖然有可能導(dǎo)致灰塵發(fā)光更亮,它可以從星星來(lái)吸收更多的熱量或移近幾種機(jī)制明星-這些都不可能在短短10年間發(fā)生的,這是快如閃電的宇宙變化。但是,行星碰撞很容易迅速地注入大量灰塵。這提供了更多證據(jù)證明兩個(gè)系外行星相撞。該團(tuán)隊(duì)正在分析來(lái)自后續(xù)觀察的數(shù)據(jù),以查看系統(tǒng)中是否還有進(jìn)一步的變化。