Astronomové zachytili následky srážky dvou planet, která může připomínat dávný vznik Země a Měsíce

Když astronom Anastasios „Andy“ Tzanidakis analyzoval archivní data z roku 2020, narazil na hvězdu, která se chovala naprosto nečekaně. Objekt označovaný jako Gaia20ehk, vzdálený asi 11 000 světelných let v souhvězdí Lodního kýlu, patří mezi tzv. hvězdy hlavní posloupnosti – tedy stabilní stálice, jakou je i naše Slunce. Takové hvězdy by měly zářit rovnoměrně.

Jenže Gaia20ehk začala vykazovat podivné výkyvy jasnosti. Nejprve se kolem roku 2016 objevily tři nenápadné poklesy jasu. A pak přišel zlom: kolem roku 2021 se světelný projev hvězdy stal chaotickým a nepředvídatelným. Pro astronomy to byl jasný signál, že se děje něco mimořádného.

Planetární drama v souhvězdí Lodního kýlu

Brzy se ukázalo, že příčina nespočívá ve hvězdě samotné. Mezi ní a Zemí totiž začalo procházet obrovské množství prachu a úlomků, které nepravidelně blokovaly její světlo.

Odkud se ale takové množství materiálu vzalo? Nejpravděpodobnějším vysvětlením je podle vědců srážka dvou planet. Taková událost by vytvořila rozsáhlý oblak trosek, který postupně obíhá hvězdu a způsobuje pozorované kolísání jasu. Podobných kolizí bylo dosud zaznamenáno jen minimum – a žádná se tak výrazně nepodobala události, která před miliardami let vedla ke vzniku Země a Měsíce.

Jak vznikají planety

Vznik planetárních soustav je bouřlivý proces. Kolem mladé hvězdy se shlukují oblaka prachu, plynu a pevného materiálu, které se postupně spojují do větších těles. V raných fázích však panuje chaos: planety se srážejí, rozpadají nebo jsou vymrštěny do mezihvězdného prostoru. Teprve po desítkách až stovkách milionů let se systém stabilizuje.

Přestože jsou takové srážky běžnou součástí vývoje, je mimořádně obtížné je zachytit v přímém přenosu. Abychom podobnou událost pozorovali, musí se její trosky dostat přesně mezi hvězdu a Zemi. Navíc celý proces probíhá pomalu, v řádu let, což vyžaduje dlouhodobá a trpělivá pozorování.

Infračervené odhalení

Zásadní průlom přišel ve chvíli, kdy vědci kromě viditelného světla analyzovali i infračervené záření. Výsledek byl překvapivý: zatímco jas hvězdy ve viditelném spektru kolísal a slábl, infračervené záření naopak výrazně zesílilo. To naznačuje, že materiál obíhající kolem hvězdy je velmi horký – natolik, že sám září v infračervené oblasti. Takové zahřátí by přesně odpovídalo energii uvolněné při planetární srážce.

Vědci navíc předpokládají, že kolize neproběhla najednou. Nejprve se planety pravděpodobně opakovaně „otíraly“ při méně ničivých střetech, což vysvětluje počáteční poklesy jasu. Teprve poté došlo k finálnímu katastrofickému nárazu, který vytvořil rozsáhlý žhavý oblak trosek.

„Je naprosto úžasné, že jsme tímto způsobem zachytili, navíc s využitím více teleskopů, následky planetární srážky,“ raduje se Tzanidakis. „Doposud známe jenom pár takových případů a zatím žádný z nich nebyl tak podobný monumentální planetární srážce protoplanet, při které se před miliardami let zrodil náš Měsíc.“

Ozvěna vzniku Země a Měsíce?

Zvlášť zajímavá je podobnost s dávnou historií naší vlastní soustavy. Oblak prachu kolem hvězdy Gaia20ehk se nachází zhruba ve vzdálenosti jedné astronomické jednotky – tedy přibližně tam, kde obíhá Země kolem Slunce.

Právě v takové oblasti by se mohl materiál postupně ochladit a znovu zformovat do planetárního systému. Něco podobného se podle vědců odehrálo před asi 4,5 miliardy let, kdy po srážce proto-Země s jiným tělesem vznikl Měsíc. Zda se podobný proces odehraje i zde, však ukáže až čas. „Usazení prachu“ může trvat roky – ale klidně i miliony let.

Objev zároveň otevírá nové možnosti výzkumu. Moderní dalekohledy, jako je například Observatoř Very C. Rubinové, by mohly v příštích letech zachytit desítky podobných událostí.

Taková pozorování by pomohla odpovědět na zásadní otázku: jak časté jsou kolize, které vedou ke vzniku planetárních systémů podobných tomu našemu? A tedy i k podmínkám vhodným pro život. Pokud jsou takové události vzácné, může to znamenat, že i obyvatelné světy jsou ve vesmíru výjimkou. Pokud naopak běžné, šance na existenci života jinde dramaticky roste.