ما بدا وكأنه كوكب كان في الواقع تحطمًا كونيًا

ما بدا وكأنه غامض كوكب خارجي كان في الواقع حطامًا متلألئًا ناتجًا عن تصادم عنيف بين صخور فضائية ضخمة. والأمر الأكثر إثارة للدهشة هو أن علماء الفلك شاهدوا اصطدامًا ثانيًا يحدث في نفس النظام، مما يكشف عن حي فوضوي بشكل مدهش حيث قد تولد عوالم جديدة.

في مفاجأة نادرة لمشاهدة السماء، ناسا‘s تلسكوب هابل الفضائي (HST) سجلت آثار اصطدام الصخور الفضائية معًا في نظام كوكبي قريب.

لاحظ علماء الفلك لأول مرة نقطة ساطعة من الضوء واعتقدوا أنها كوكب خارجي مغلف بالغبار يضيء بواسطة ضوء النجوم المنعكس. ثم تلاشى “الكوكب الخارجي”. ولم يمض وقت طويل بعد ذلك، حتى ظهر جسم لامع مختلف، بما في ذلك فريق البحث الدولي جامعة نورث وسترن‘s أدرك جيسون وانغ أن الأجسام ليست كواكب. وبدلاً من ذلك، كانت عبارة عن حطام متوهج خلفه الاصطدام الكوني.

وخلص الباحثون إلى أن اصطدامين قويين منفصلين خلقا سحابتين من الحطام اللامعين داخل نفس النظام الكوكبي. وهذا يجعل النظام فرصة نادرة لمشاهدة العمليات المرتبطة بتكوين الكوكب ودراسة المواد التي يمكن أن تتجمع في نهاية المطاف في عوالم جديدة.

سيتم نشر الدراسة اليوم (18 ديسمبر) في المجلة علوم.

وقال وانغ: “كان اكتشاف مصدر ضوء جديد في الحزام الغباري حول النجم مفاجئا. ولم نتوقع ذلك على الإطلاق”. “فرضيتنا الأساسية هي أننا رأينا تصادمين لكواكب صغيرة – أجسام صخرية صغيرة، مثل الكويكبات – على مدى العقدين الماضيين. اصطدامات الكواكب المصغرة هي أحداث نادرة للغاية، وهذه هي المرة الأولى التي نرى فيها تصادمًا خارج نظامنا الشمسي. دراسة تصادمات الكواكب المصغرة مهمة لفهم كيفية تشكل الكواكب. كما يمكن أن تخبرنا عن بنية الكويكبات، وهي معلومات مهمة لبرامج الدفاع عن الكواكب مثل اختبار إعادة توجيه الكويكبات المزدوجة (دارت).”

وقال المؤلف الرئيسي بول كالاس، وهو عالم فلك في جامعة كاليفورنيا: “هذه بالتأكيد المرة الأولى التي أرى فيها نقطة ضوء تظهر من العدم في نظام كوكبي خارج المجموعة الشمسية”. جامعة كاليفورنيا، بيركلي. “إنه غائب في جميع صور هابل السابقة، مما يعني أننا شهدنا للتو تصادمًا عنيفًا بين جسمين ضخمين وسحابة حطام ضخمة لا تشبه أي شيء في نظامنا الشمسي اليوم.”

وانغ متخصص في التصوير المباشر للكواكب الخارجية. وهو أستاذ مساعد في الفيزياء وعلم الفلك في كلية واينبرغ للفنون والعلوم بجامعة نورث وسترن، وعضو في مركز الاستكشاف والأبحاث متعدد التخصصات في الفيزياء الفلكية (CIERA).

فم السمكة الكبيرة ولغز “الكوكب” المختفي

لسنوات، ناقش العلماء الهوية الحقيقية لجسم لامع يعرف باسم فم السمكة الكبيرة ب، والذي اعتبر منذ فترة طويلة مرشحًا لكوكب خارج المجموعة الشمسية يدور خارج النجم فم السمكة الكبيرة. يقع النجم على بعد حوالي 25 سنة ضوئية من الأرض في كوكبة Piscis Austrinus. فم السمكة الكبيرة أكبر من كتلة الشمس وتحيط بها مجموعة معقدة من أحزمة الحطام المتربة.

وقال وانغ، وهو جزء من الفريق الذي راقب النظام لمدة عقدين من الزمن: “يحتوي النظام على واحدة من أكبر أحزمة الغبار التي نعرفها”. “وهذا يجعلها هدفا سهلا للدراسة.”

تم الإعلان عن كوكب Fomalhaut b في عام 2008، لكن الباحثين واجهوا صعوبة في تحديد ما إذا كان كوكبًا حقيقيًا أم سحابة متنامية من الغبار. وفي عام 2023، استخدم العلماء تلسكوب HST لإلقاء نظرة فاحصة، واختفى مصدر الضوء الغريب. وظهرت مكانها نقطة مضيئة أخرى، تحركت قليلا داخل نفس النظام.

وقال وانغ: “من خلال هذه الملاحظات، كان هدفنا الأصلي هو مراقبة فم السمكة الكبيرة ب، الذي اعتقدنا في البداية أنه كوكب”. “لقد افترضنا أن الضوء الساطع كان Fomalhaut b لأن هذا هو المصدر المعروف في النظام. ولكن بعد مقارنة صورنا الجديدة بعناية مع الصور السابقة، أدركنا أنه لا يمكن أن يكون نفس المصدر. كان ذلك مثيرًا وجعلنا في حيرة من أمرنا.”

اصطدامان وسحابتان من الحطام متوسعتان

يتناسب اختفاء فم السمكة الكبيرة ب (المعروف الآن باسم فم السمكة الكبيرة CS1) مع فكرة أنها كانت عبارة عن سحابة غبار متوسعة تفرقت تدريجيًا، ومن المحتمل أنها نتجت عن اصطدام. إن وصول الجسم اللامع الثاني (الذي يسمى الآن Fomalhaut cs2) يعزز فكرة عدم وجود كوكب في أي من المصدرين. وبدلاً من ذلك، يبدو كلاهما وكأنه بقايا غبار من الاصطدامات العنيفة بين الكواكب المصغرة، وهي اللبنات الصخرية للكواكب.

يشبه سطوع وموضع Fomalhaut cs2 إلى حد كبير الشكل الذي بدا عليه Fomalhaut cs1 عندما تم رصده لأول مرة قبل حوالي عقدين من الزمن. من خلال تصوير النظام بشكل متكرر، قدر الفريق عدد المرات التي قد تحدث فيها هذه الاصطدامات الكوكبية.

وقال كالاس: “تشير النظرية إلى أنه يجب أن يكون هناك تصادم واحد كل 100 ألف عام، أو أكثر. وهنا، خلال 20 عامًا، شهدنا اصطدامين”. “إذا كان لديك فيلم يعود تاريخه إلى آخر 3000 عام، وتم تسريعه بحيث أصبح كل عام جزءًا من الثانية، فتخيل عدد الومضات التي ستشاهدها خلال ذلك الوقت. سيكون النظام الكوكبي لـ Fomalhaut متألقًا بهذه الاصطدامات.”

ولأن هذا الادعاء غير معتاد، ساعد وانغ في التحقق من النتيجة. وقد ساهم بواحد من أربعة تحليلات مستقلة تؤكد أن الفريق اكتشف حدثين قصيري الأمد في حزام غبار فم السمكة الكبير.

قال وانغ: “هذه هي المرة الأولى التي نرى فيها شيئًا كهذا”. “لذا، كان علينا التأكد من أننا يمكن أن نثق في صورنا وأننا نقيس خصائص الاصطدام بشكل صحيح. لقد قمت بتحليل الأرقام لإظهار أن التحليلات الأربعة المستقلة جميعها تكتشف بثقة مصدرًا جديدًا حول محيط النجم”.

لماذا هذا مهم لصيد الكواكب في المستقبل

النتائج تفعل أكثر من مجرد الكشف عن مختبر طبيعي نادر لدراسة التأثيرات. كما أنها توضح كيف يمكن الخلط بين آثار الاصطدام المتربة وبين كوكب لمجرد أنها تعكس ضوء النجوم. يمكن أن يصبح هذا الارتباك مشكلة أكبر مع مراصد الجيل التالي، بما في ذلك مراصد تلسكوب ماجلان العملاق، العمل على التصوير المباشر لكواكب المنطقة الصالحة للسكن حول النجوم القريبة.

وقال كالاس: “يبدو Fomalhaut CS2 تمامًا مثل كوكب خارج المجموعة الشمسية يعكس ضوء النجوم”. “ما تعلمناه من دراسة CS1 هو أن سحابة الغبار الكبيرة يمكن أن تتنكر ككوكب لسنوات عديدة. وهذه ملاحظة تحذيرية للبعثات المستقبلية التي تهدف إلى اكتشاف الكواكب خارج المجموعة الشمسية في الضوء المنعكس.”

على الرغم من تلاشي Fomalhaut cs1 الآن عن الأنظار، إلا أن الفريق سيستمر في مراقبة نظام Fomalhaut. إنهم يخططون لمتابعة كيفية تغير Fomalhaut cs2 بمرور الوقت ومعرفة المزيد حول كيفية حدوث الاصطدامات في هذه البيئة النجمية المجاورة.

وللقيام بذلك، سيستخدم وانج وكالاس والمتعاونون معهم كاميرا الأشعة تحت الحمراء القريبة (NIRCam) على وكالة ناسا تلسكوب جيمس ويب الفضائي (JWST). يمكن لـ NIRCam التقاط معلومات الألوان التي لا يستطيع جهاز الرسم الطيفي الخاص بـ HST توفيرها. يمكن أن تساعد قياسات الألوان هذه في الكشف عن أحجام حبيبات الغبار والمادة التي تتكون منها سحابة الحطام، بما في ذلك ما إذا كانت تحتوي على الماء والجليد.

وقال وانغ: “نظراً لعمر هابل، لم يعد بإمكانه جمع بيانات موثوقة عن النظام”. “لحسن الحظ، لدينا الآن تلسكوب جيمس ويب الفضائي. لدينا برنامج معتمد من تلسكوب جيمس ويب الفضائي لمتابعة هذا الاصطدام الكوكبي لفهم المصدر المحيط بالنجم الجديد وطبيعة الكواكب المصغرة الأم التي اصطدمت”.

المرجع: “اصطدام كوكبي عنيف ثانٍ في نظام فم السمكة الكبير” 18 ديسمبر 2025، علوم.
دوى: 10.1126/science.adu6266

تم دعم الدراسة من قبل وكالة ناسا (رقم الجائزة HST-GO-17139).

لا تفوت أي اختراق: انضم إلى النشرة الإخبارية SciTechDaily.
تابعونا على جوجل و أخبار جوجل.