I över 10 år har bilderna av en planet runt stjärnan Fomalhaut förbryllat astronomer. Enligt en ny studie gjord av András Gáspár och George Rieke vid Stewardobservatoriet i Arizona, USA, går nu planeten bokstavligt talat upp i rök. Istället verkar en massiv kollision mellan två stycken asteroider ha observerats.

I Hubble-bilder från 2004 och 2006 såg en forskargrupp ledda av Paul Kalas vid University of California en prick röra sig runt stjärnan Fomalhaut i närheten av dess stora stoftring. Tolkningen var att det kunde vara en planet som blivit direkt fotograferad. Detta är mycket ovanligt eftersom stjärnor är extremt ljusstarka jämfört med planeter. Enligt NASA Exoplanet Archive finns det bara 46 exoplaneter fångade på bild. De flesta exoplaneter upptäcks istället med hjälp av indirekta metoder.

Planeten fick beteckningen Fomalhaut b och döptes senare till Dagon efter en global namntävling. Den troddes vara en gasjätte som är större än Jupiter och ha en omloppsbana som sträcker sig mellan 110 och 250 gånger längre bort från sin stjärna än vad jorden ligger från solen. Det är alltså en stor planet som ligger långt bort från sin stjärna. Det kombinerat med att Fomalhaut är en närbelägen och ung stjärna gör att direkt fotografering av en sådan exoplanet är möjlig (25 ljusår bort och 400 miljoner år gammal).

Till vänster: Hubble-bild av Fomalhauts stoftring med Dagon utmärkt. Till höger en illustration av simuleringen av efterverkningarna av en asteroidkollision. Bild: NASA, ESA, and A. Gáspár and G. Rieke

Snart upptäckte flera astronomer att något var konstigt. Markus Janson på Stockholms universitet var en av dem och han berättar gärna mer.

– En gasjätte som är några hundra miljoner år gammal har en temperatur på några hundra Kelvin. Det är tillräckligt varmt för att kunna lysa i infrarött ljus, men inte tillräckligt varmt för att kunna lysa i synligt ljus, säger Markus Janson.

Markus Jansons grupp observerade Fomalhaut och Dagon med NASA:s infraröda rymdteleskop Spitzer.

– Eftersom stjärnan är väldigt ljusstark i synligt ljus men mycket ljussvagare i infrarött, får stoft som reflekterar ljuset samma egenskaper. Precis de egenskaperna observerar vi hos Fomalhaut b, som alltså överensstämmer med en stoftboll men inte alls med en gasjätte.

Konstnärlig illustration av hur kollisionen mellan två stora asteroider runt Fomalhaut kan ha sett ut. Bild: ESA/NASA, M. Kornmesser

Flera lösningsförslag lades fram, varav en av dem var just att planeten egentligen är effekten av en krock mellan asteroider som Markus Janson tidigare föreslagit. Nya Hubble-observationer fortsatte visa ett objekt i bana runt stjärnan men som inte påverkar stoftringen med sin gravitation.

András Gáspár och George Rieke presenterar alltså en lösning på mysteriet i deras nyligen publicerade studie i PNAS och på Arxiv. Med nya data från Hubble-teleskopet kan de bygga en tidsserie av bilder över ett decennium, 2004 till 2014. I tidsserien syns det att Dagon växer och inte syns alls i den sista bilden, samt att den inte ligger i en omloppsbana runt Fomalhaut. Den är på kurs ut ur systemet. Deras simuleringar visar att exakt så ter sig en massiv krock mellan två asteroider.

– Sådana kollisioner händer sannolikt ganska ofta. Den ring av stoft som omger Fomalhaut-systemet har uppkommit just från sådana krockar. Vad som är mer märkligt är att just den här händelsen tycks ha inträffat en bit bort från ringen, där det borde finnas mycket färre asteroider. Antagligen är det mycket ovanligt, men det är knepigt att svara på exakt hur ovanligt, vi vet inte tillräckligt om systemet ännu, säger Markus Janson om studien.

Hubble-bilder av Fomalhaut och asteroidkrocken (före detta exoplaneten Dagon). I bildserien är Dagon markerad med ring omringad av linjer. För varje bild blir den mer utspridd och i den sista bilden syns den inte alls. Bild: A. Gáspár & G. Rieke 2020, PNAS

Eftersom sådana krockar så långt ut i systemet bör vara ovanliga räknar András Gáspár och George Rieke också på sannolikheter för dem. En så stor smäll borde egentligen bara hända en gång mellan varje 150 000 och 600 000 år vid Fomalhaut. Men, säger de, gravitation från ännu oupptäckta planeter kan göra asteroidkollisioner mycket vanligare.

– Det är väldigt spännande! Vi har inte sett något liknande någon annanstans. Vi vet inte om vi kommer se något liknande under vår livstid heller, så det gäller att få ut det mesta vi kan från de observationer som gjorts av den här händelsen, avslutar Markus Janson.

2 KOMMENTARER

Comments are closed.