天文学家在 330 光年外探测到一团相当于整颗恒星大小的尘埃云。其原因？两颗刚刚形成的系外行星之间发生了巨大的碰撞。
我们之所以知道这一点，是因为天文学家已经分析了所述尘埃云的红外光，以及主星光线的变化，这些变化被周围轨道上的碎片周期性地遮盖。有了这些数据，我们现在知道了所涉及物体的大小，以及有关碰撞的其他关键细节。
这可以让我们深入了解太阳系的形成，甚至可能为恒星提供线索特殊的调光模式， 例如KIC 8462852 或博雅健之星，通过提供有关此类碎片云消散速度的更多信息。
“首次，”天文学家埃弗里特·施拉温说亚利桑那大学斯图尔特天文台的博士说：“我们捕捉到了尘埃的红外光，以及当云经过恒星前方时尘埃所带来的朦胧感。”
这颗恒星是一个小婴儿，只有 1000 万岁，名叫高清166191。因为它是最近才形成的，所以它仍然被相当多的形成过程中残留的材料包围着。
恒星是由气体云中的密集结形成的，气体云在自身质量的作用下塌陷。在旋转过程中，恒星通过从周围的云中吸积更多的物质来生长，因为后者排列成一个圆盘，注入恒星，就像水流入下水道一样。
一旦恒星形成完成，盘中剩下的任何东西都可以继续形成行星系统的其他元素。材料团块粘在一起，首先受到静电吸引，然后受到重力吸引。
正如你可以想象的，这是一个混乱的过程，有很多冲突。最终，足够的物质粘在一起形成，首先是行星种子，或星子，然后最终是行星。
物体之间的碰撞可以指导这一过程。例如，人们认为，我们的月球是在太阳系年轻时另一个行星体撞击地球时形成的。但并不是每次碰撞都会留下幸存者。
在斯图尔特天文台的天文学家 Kate Su 的带领下，一个研究小组使用现已退役的斯皮策太空望远镜对 HD 166191 进行红外观测。这些波长可以穿透尘埃云，以了解在重度笼罩的环境中正在发生什么过程。此外，被尘埃吸收并重新发射的星光会发出明亮的红外光。
2015 年至 2019 年间，研究人员从这颗恒星收集了 126 个数据集，专门寻找可能是星子碰撞造成的轨道尘埃云。
2018 年，他们一直在寻找的信号出现了：红外线变亮，表明灰尘增加；红外线变暗，表明恒星的光线被阻挡。地面望远镜在光波长范围内捕捉到了同样的变暗事件，并且在 142 天前斯皮策望远镜观测的间隙期间也发生了类似的变暗事件。
多波长凌日数据证实了这一点：信号是由两颗星子的内部产生的，这两颗星子相互撞击并到处喷出灰尘。地面望远镜的早期观测表明，轨道周期为 142 天，距恒星的轨道距离为 0.62 天文单位。这就是岩石行星预计形成的距离。
拥有来自多个传输的数据也使团队能够观察云的演变。从第一次凌日到第二次凌日，它的变化很快，膨胀、变得更宽、更不透明和拉长，覆盖的面积至少是恒星的三倍。
但斯皮策的数据表明，只有一小部分云在我们和恒星之间经过。这表明实际的星云比恒星大得多，甚至可能大数百倍。
为了产生如此多的尘埃，研究小组计算出碰撞必须发生在两个矮行星大小、直径约为 400 至 600 公里（约 250 至 470 英里）的天体之间。最初的碰撞会产生大量热量，导致部分材料蒸发。其余的碎片会飞散成碎片，继续四处弹跳并相互碰撞，以及附近的其他岩石，从而产生更多的灰尘。
当第三次凌日发生滚动时，原始云的痕迹已经所剩无几。然而，恒星周围的环境灰尘比碰撞前增加了一倍。这表明碰撞产生的碎片相当迅速地分散在恒星周围的原行星盘中。
这不仅表明块状尘埃云可能不适合解释特别暗淡的恒星，但它也可以帮助阐明形成一个完整的行星系统（包括我们的行星系统）的过程。
“通过观察年轻恒星周围的尘埃碎片盘，我们基本上可以回顾过去，看看可能塑造了我们自己的太阳系的过程，”苏说。
“了解这些系统中碰撞的结果，我们还可以更好地了解岩石行星围绕其他恒星形成的频率。”
该团队将继续监测HD 166191，看看他们是否能在其尘土飞扬的裹尸布中发现任何更有趣的变化。
该研究发表于天体物理学杂志。
