Ένα εντυπωσιακό και σπάνιο κοσμικό φαινόμενο εντόπισε ερευνητική ομάδα.
Αστρονόμοι παρατήρησαν ένα άστρο παρόμοιο με τον Ήλιο να σκοτεινιάζει δραματικά για σχεδόν εννέα μήνες αφού καλύφθηκε από ένα τεράστιο νέφος αερίων και σκόνης.
Ένα γιγάντιο νέφος γεμάτο εξατμισμένα μέταλλα εντοπίστηκε να εκπέμπει ισχυρούς ανέμους και να μπλοκάρει προσωρινά το φως ενός άστρου για σχεδόν εννέα μήνες.
Οι παρατηρήσεις πραγματοποιήθηκαν με το τηλεσκόπιο Gemini South στη Χιλή, το ένα από τα δύο τηλεσκόπια του Διεθνούς Αστεροσκοπείου Gemini, το οποίο χρηματοδοτείται εν μέρει από το Εθνικό Ίδρυμα Επιστημών των ΗΠΑ και λειτουργεί από το NSF NOIRLab. Οι ερευνητές αναφέρουν ότι το φαινόμενο προσφέρει μια σπάνια ματιά στη χαοτική δραστηριότητα που μπορεί να συνεχίσει να αναδιαμορφώνει πλανητικά συστήματα πολύ μετά τον αρχικό σχηματισμό τους.
Η ιστορία ξεκίνησε τον Σεπτέμβριο του 2024 όταν ένα άστρο σε απόσταση περίπου 3,000 ετών φωτός από τ Γη ξαφνικά εξασθένησε φτάνοντας περίπου στο ένα τεσσαρακοστό της κανονικής του φωτεινότητας. Παρέμεινε τόσο αμυδρό μέχρι τον Μάιο του 2025. Το άστρο, με την κωδική ονομασία J0705+0612 έχει χαρακτηριστικά παρόμοια με τον Ήλιο και γι’ αυτό η απότομη μείωση της φωτεινότητας του τράβηξε την προσοχή της αστροφυσικού Νάντια Ζακάμσκα από το Πανεπιστήμιο Johns Hopkins. «Άστρα σαν τον Ήλιο δεν σταματούν απλώς να λάμπουν χωρίς λόγο. Έτσι τόσο δραματικά φαινόμενα εξασθένησης είναι εξαιρετικά σπάνια» αναφέρει η Ζακάμσκα.
Επειδή η μείωση της φωτεινότητας διήρκεσε μήνες, η ομάδα της Ζακάμσκα οργάνωσε συμπληρωματικές παρατηρήσεις σε διάφορες μεγάλες εγκαταστάσεις. Χρησιμοποίησαν το τηλεσκόπιο Gemini South στο όρος Cerro Pachón στη Χιλή, καθώς και το τηλεσκόπιο 3,5 μέτρων του Apache Point Observatory και τα τηλεσκόπια Magellan των 6,5 μέτρων. Τα αποτελέσματα παρουσιάζονται σε εργασία που δημοσιεύεται στην επιθεώρηση «The Astronomical Journal».
Το νέφος
Συνδυάζοντας αυτές τις νέες μετρήσεις με αρχειακά δεδομένα για το J0705+0612, οι ερευνητές κατέληξαν στο συμπέρασμα ότι ένα μεγάλο και αργά κινούμενο νέφος αερίων και σκόνης πέρασε μπροστά από το άστρο και μπλόκαρε σε μεγάλο ποσοστό το φως του. Οι εκτιμήσεις τοποθετούν το νέφος σε απόσταση περίπου δύο δισεκατομμυρίων χιλιομέτρων από το άστρο διαθέτοντας μια έκταση γύρω στα 200 εκατομμύρια χιλιόμετρα.
Τα στοιχεία δείχνουν ότι το νέφος δεν κινείται ελεύθερα στο διάστημα. Αντίθετα, φαίνεται να συγκρατείται από τη βαρύτητα και να συνδέεται με ένα δευτερεύον αντικείμενο που περιφέρεται γύρω από το άστρο μακριά από το κέντρο του πλανητικού συστήματος. Ο συνοδός αυτός δεν έχει ακόμη ταυτοποιηθεί αλλά πρέπει να έχει αρκετή μάζα ώστε να κρατά δεμένο ένα τόσο μεγάλο νέφος. Με βάση τις παρατηρήσεις, έχει τουλάχιστον μερικές φορές τη μάζα του Δία και θα μπορούσε να είναι ακόμη μεγαλύτερος. Τα πιθανά σενάρια περιλαμβάνουν έναν πλανήτη, έναν καφέ νάνο ή ένα άστρο εξαιρετικά μικρής μάζας.
Αν το αόρατο αντικείμενο αποδειχθεί ότι είναι άστρο, τότε το νέφος θα ταξινομηθεί ως δευτερεύων δίσκος δηλαδή ένας δίσκος θραυσμάτων που περιφέρεται γύρω από το μικρότερο μέλος ενός διπλού συστήματος. Αν είναι πλανήτης τότε η δομή θα είναι ένας πλανητικός δίσκος. Σε κάθε περίπτωση το να παρατηρείται ένα άστρο να καλύπτεται από έναν δίσκο που περιβάλλει ένα δευτερεύον αντικείμενο είναι εξαιρετικά σπάνιο με μόνο λίγες γνωστές περιπτώσεις.
Το φάσμα και τα μέταλλα
Για να προσδιορίσει από τι αποτελείται το νέφος, η ομάδα βασίστηκε στο προηγμένο φασματογράφο του Gemini South, το Gemini High resolution Optical Spectrograph, γνωστό ως GHOST. Τον Μάρτιο του 2025, το GHOST παρατήρησε την απόκρυψη για λίγο περισσότερο από δύο ώρες, διαχωρίζοντας το φως του άστρου σε φάσμα που αποκαλύπτει ποια χημικά στοιχεία υπάρχουν στο υλικό ανάμεσα στο άστρο και τη Γη.
«Όταν άρχισα να παρατηρώ την απόκρυψη με φασματοσκοπία, ήλπιζα να αποκαλύψω κάτι για τη χημική σύσταση του νέφους, καθώς τέτοιες μετρήσεις δεν είχαν γίνει ποτέ πριν. Αλλά το αποτέλεσμα ξεπέρασε κάθε προσδοκία μου» λέει η Ζακάμσκα.
Τα δεδομένα του GHOST αποκάλυψαν την παρουσία πολλών μετάλλων, δηλαδή στοιχείων βαρύτερων από το ήλιο μέσα στο νέφος. Ακόμη πιο εντυπωσιακό είναι ότι η υψηλή ακρίβεια των φασμάτων επέτρεψε στην ομάδα να μετρήσει άμεσα την κίνηση του αερίου σε τρεις διαστάσεις. Πρόκειται για την πρώτη φορά που οι αστρονόμοι μετρούν τις εσωτερικές κινήσεις αερίου σε έναν δίσκο που περιφέρεται γύρω από ένα δευτερεύον αντικείμενο όπως ένας πλανήτης ή ένα άστρο χαμηλής μάζας. Οι παρατηρήσεις δείχνουν ένα δυναμικό περιβάλλον με ανέμους από αέρια μέταλλα όπως ο σίδηρος και το ασβέστιο.
«Η ευαισθησία του GHOST μάς επέτρεψε όχι μόνο να ανιχνεύσουμε το αέριο σε αυτό το νέφος αλλά και να μετρήσουμε πραγματικά πώς κινείται. Αυτό είναι κάτι που δεν έχουμε καταφέρει ποτέ ξανά σε ένα τέτοιο σύστημα. Αυτή η μελέτη αναδεικνύει τη σημαντική ισχύ του νεότερου οργάνου του Gemini, του GHOSTκαι υπογραμμίζει περαιτέρω ένα από τα μεγάλα πλεονεκτήματα του Gemini, την ταχεία ανταπόκριση σε παροδικά φαινόμενα όπως αυτό το φαινόμενο απόκρυψης» σημειώνει ο Κρις Ντέιβις διευθυντής προγράμματος του NSF για το NOIRLab.
Η σύγκρουση
Οι ακριβείς μετρήσεις της ταχύτητας και της κατεύθυνσης των ανέμων δείχνουν ότι το νέφος κινείται ανεξάρτητα από το άστρο που το φιλοξενεί. Αυτό σε συνδυασμό με τη μεγάλη διάρκεια της απόκρυψης, επιβεβαιώνει περαιτέρω ότι το αντικείμενο που προκάλεσε το φαινόμενο είναι ένας δίσκος γύρω από έναν δευτερεύοντα συνοδό και ότι αυτός περιφέρεται στα εξωτερικά όρια του αστρικού συστήματος.
Η πηγή εμφανίζει υπέρυθρη περίσσεια, χαρακτηριστικό που συνδέεται συνήθως με δίσκους γύρω από νεαρά άστρα. Ωστόσο, το J0705+0612 είναι ηλικίας άνω των δύο δισεκατομμυρίων ετών, γεγονός που σημαίνει ότι ο δίσκος δύσκολα αποτελεί απομεινάρι του αρχικού σταδίου σχηματισμού πλανητών. Πώς λοιπόν δημιουργήθηκε;
Η Ζακάμσκα προτείνει ότι προήλθε από σύγκρουση δύο πλανητών στα εξωτερικά τμήματα του πλανητικού συστήματος του άστρου η οποία εκτόξευσε σκόνη, βράχους και θραύσματα σχηματίζοντας το τεράστιο νέφος που παρατηρείται σήμερα να περνά μπροστά από το άστρο.
Η ανακάλυψη αναδεικνύει το πώς η νέα τεχνολογία επιτρέπει νέες γνώσεις για το Σύμπαν. Το GHOST άνοιξε ένα νέο παράθυρο στη μελέτη κρυφών φαινομένων σε μακρινά αστρικά συστήματα, και τα ευρήματα προσφέρουν πολύτιμες ενδείξεις για τη μακροχρόνια εξέλιξη των πλανητικών συστημάτων και το πώς μπορούν να σχηματίζονται δίσκοι γύρω από γηραιά άστρα.
«Αυτό το γεγονός μάς δείχνει ότι ακόμη και σε ώριμα πλανητικά συστήματα μπορούν να συμβαίνουν δραματικές, μεγάλης κλίμακας συγκρούσεις. Είναι μια ζωντανή υπενθύμιση ότι το Σύμπαν κάθε άλλο παρά στατικό είναι. Είναι μια συνεχής ιστορία δημιουργίας, καταστροφής και μεταμόρφωσης» λέει η Ζακάμσκα.
