Wat astronomen dachten dat een planeet buiten ons zonnestelsel was, is nu schijnbaar uit het zicht verdwenen, wat suggereert dat wat werd aangekondigd als een van de eerste exoplaneten die ooit werd ontdekt met directe beeldvorming, waarschijnlijk nooit heeft bestaan.

Twee astronomen van de Universiteit van Arizona concluderen dat NASA's Hubble-ruimtetelescoop in plaats daarvan keek naar een uitdijende wolk van zeer fijne stofdeeltjes van twee ijzige lichamen die tegen elkaar botsten. Hubble kwam te laat langs om getuige te zijn van de vermoedelijke botsing, maar heeft mogelijk de nasleep ervan vastgelegd. De vermiste-in-actie planeet is voor het laatst gezien in een baan rond de ster Fomalhaut, 25 lichtjaren verwijderd.

"Deze botsingen zijn buitengewoon zeldzaam en dus is dit een groot probleem dat we daadwerkelijk bewijs van een aanrijding te zien krijgen, " zei Andras Gaspar, een assistent-astronoom aan het Steward Observatory van de Universiteit van Arizona en hoofdauteur van een onderzoekspaper waarin de ontdekking wordt aangekondigd. "We geloven dat we op het juiste moment op de juiste plaats waren om getuige te zijn van zo'n onwaarschijnlijke gebeurtenis met de Hubble-ruimtetelescoop van NASA."

"Het Fomalhaut-sterrenstelsel is het ultieme testlaboratorium voor al onze ideeën over hoe exoplaneten en sterrenstelsels evolueren, " voegde George Rieke toe, een Regents Professor of Astronomy bij Steward Observatory. "We hebben bewijs van dergelijke botsingen in andere systemen, maar niets van deze omvang is waargenomen in ons zonnestelsel. Dit is een blauwdruk van hoe planeten elkaar vernietigen."

De vermoedelijke exoplaneet, genaamd Fomalhaut b, werd voor het eerst aangekondigd in 2008, gebaseerd op gegevens van 2004 en 2006. Het was duidelijk zichtbaar in meerdere jaren van Hubble-waarnemingen, waaruit bleek dat het een bewegende stip was. Tot dan, bewijs voor exoplaneten was meestal afgeleid door middel van indirecte detectiemethoden, zoals subtiel heen en weer wiebelen van sterren en schaduwen van planeten die voor hun sterren passeren.

In tegenstelling tot andere direct in beeld gebrachte exoplaneten, echter, puzzels ontstonden met Fomalhaut b. Het object was helder in zichtbaar licht - hoogst ongebruikelijk voor een exoplaneet, die gewoon te klein is om genoeg licht van zijn moederster te weerkaatsen om vanaf de aarde te kunnen worden gezien. Tegelijkertijd, het had geen detecteerbare infraroodwarmtesignatuur - nogmaals, hoogst ongebruikelijk, zoals een planeet warm genoeg moet zijn om in het infrarood te schijnen, vooral een jonge als Fomalhaut b. Astronomen vermoedden dat de toegevoegde helderheid afkomstig was van een enorme schil of ring van stof die de planeet omcirkelde en die mogelijk verband hield met een botsing.

"Onze studie, die alle beschikbare archiefgegevens van Hubble over Fomalhaut analyseerde, onthulde verschillende kenmerken die samen een beeld schetsen dat het object ter grootte van een planeet in de eerste plaats misschien nooit heeft bestaan, ' zei Gaspar.

Het team benadrukt dat de laatste nagel aan de doodskist kwam toen hun data-analyse van Hubble-beelden die in 2014 waren gemaakt, aantoonde dat het object was verdwenen, tot hun ongeloof. Toe te voegen aan het mysterie, eerdere afbeeldingen toonden aan dat het object in de loop van de tijd voortdurend vervaagde, ze zeggen.

"Duidelijk, Fomalhaut b deed dingen die een bonafide planeet niet zou moeten doen, ' zei Gaspar.

De interpretatie is dat Fomalhaut b zich langzaam uitbreidt van de ineenstorting die een verdwijnende stofwolk de ruimte in joeg. Rekening houdend met alle beschikbare gegevens, Gaspar en Rieke denken dat de aanvaring niet zo lang voor de eerste waarnemingen in 2004 plaatsvond. de puinwolk - bestaande uit stofdeeltjes van ongeveer 1 micron groot, of ongeveer 1/50ste van de diameter van een mensenhaar - ligt onder de detectielimiet van Hubble. De stofwolk is naar schatting inmiddels uitgegroeid tot een maat groter dan de baan van de aarde rond de zon.

Even verwarrend is dat het team meldt dat het object waarschijnlijker op een ontsnappingspad is, in plaats van in een elliptische baan, zoals verwacht voor planeten. Dit is gebaseerd op het feit dat de onderzoekers latere waarnemingen uit eerdere gegevens aan de trajectplots hebben toegevoegd.

"Een recent gecreëerde enorme stofwolk, met aanzienlijke stralingskrachten van de centrale ster Fomalhaut, op een dergelijk traject zou worden geplaatst, "Gaspar zei. "Ons model is natuurlijk in staat om alle onafhankelijk waarneembare parameters van het systeem te verklaren:de expansiesnelheid, zijn vervaging en zijn traject."

Omdat Fomalhaut b zich momenteel in een enorme ring van ijzig puin rond de ster Fomalhaut bevindt, botsende lichamen zouden waarschijnlijk een mengsel zijn van ijs en stof, zoals de kometen die bestaan ​​in de Kuipergordel aan de buitenste rand van ons zonnestelsel. Gaspar en Rieke schatten dat elk van deze komeetachtige lichamen ongeveer 200 mijl in doorsnee gemeten, ongeveer half zo groot als de asteroïde Vesta.

De auteurs zeggen dat hun model alle waargenomen kenmerken van Fomalhaut b verklaart. Geavanceerde modellering van hoe stof in de loop van de tijd beweegt, gedaan op een cluster van computers in UArizona, laat zien dat een dergelijk model in staat is om alle waarnemingen kwantitatief te fitten. Volgens de berekeningen van de auteur, het Fomalhaut-systeem, op ongeveer 25 lichtjaar van de aarde, kan slechts om de 200 een van deze gebeurtenissen meemaken, 000 jaar.

Gaspar en Rieke zullen - samen met andere teamleden - ook het Fomalhaut-systeem observeren met NASA's aankomende James Webb Space Telescope in het eerste jaar van wetenschappelijke operaties. Het team zal direct de binnenste warme gebieden van het systeem in beeld brengen, en voor het eerst in een ander sterrenstelsel dan het onze, ze zullen gedetailleerde informatie krijgen over de architectuur van de ongrijpbare asteroïdengordel van Fomalhaut. Het team gaat ook op zoek naar bonafide planeten in een baan rond Fomalhaut die mogelijk nog op ontdekking wachten.

De krant, "Nieuwe HST-gegevens en -modellering onthullen een enorme planetesimale botsing rond Fomalhaut, " is gepubliceerd in de Proceedings van de National Academy of Sciences ( PNAS ).