Snažni vjetrovi isparenog metala otkriveni su u ogromnom oblaku koji je gotovo devet mjeseci prigušivao svjetlost jedne zvijezde. Ovo otkriće, napravljeno pomoću teleskopa Gemini South u Čileu, jedne polovine Gemini Observatory, pruža rijedak uvid u haotične i dinamične procese koji oblikuju planetarne sisteme dugo nakon njihovog formiranja, saopćio je NOIRLab (National Optical-Infrared Astronomy Research Laboratory).
U septembru 2024. godine zvijezda udaljena oko 3.000 svjetlosnih godina iznenada je postala čak 40 puta tamnija nego inače i takva je ostala sve do maja 2025. Zvijezda, označena kao J0705+0612, slična je našem Suncu, zbog čega je njen nagli pad sjaja privukao pažnju Nadije Zakamske, profesorice astrofizike na Johns Hopkins University.
"Zvijezde slične Suncu ne prestaju sjajiti bez razloga, pa su ovako dramatični događaji zamračenja izuzetno rijetki", rekla je Zakamska.
Prepoznavši priliku da tokom dužeg perioda prouče ovakav fenomen, Zakamska i njen tim započeli su posmatranja teleskopom Gemini South, smještenim na planini Cerro Pachón u Čileu, kao i 3,5-metarskim teleskopom Apache Point Observatory i 6,5-metarskim teleskopima Magellan. Rezultati su objavljeni u naučnom radu u časopisu The Astronomical Journal.
Kombinacijom novih posmatranja i arhivskih podataka o zvijezdi J0705+0612, istraživači su utvrdili da je zvijezda bila okultirana, odnosno privremeno zaklonjena, ogromnim oblakom gasa i prašine. Procjenjuje se da se oblak nalazi oko dvije milijarde kilometara od matične zvijezde i da ima prečnik od približno 200 miliona kilometara.
Podaci ukazuju na to da je ovaj oblak gravitacijski vezan za sekundarni objekt koji i sam orbitira oko zvijezde u vanjskim dijelovima njenog planetarnog sistema. Iako priroda tog objekta još nije poznata, on mora biti dovoljno masivan da zadrži oblak na okupu. Procjene govore da ima masu barem nekoliko puta veću od Jupitera, a moguće je da je riječ o planeti, smeđem patuljku ili zvijezdi izuzetno male mase.
Ako je misteriozni objekt zvijezda, oblak bi se klasificirao kao circumsecondary disk – disk materijala koji kruži oko manje masivnog člana binarnog sistema. Ako je riječ o planeti, tada bi to bio circumplanetary disk. U oba slučaja, direktno posmatranje zvijezde koju zaklanja disk oko sekundarnog objekta izuzetno je rijetko, sa svega nekoliko poznatih primjera.
Za analizu sastava oblaka tim je koristio najsavremeniji instrument teleskopa Gemini South – Gemini High-resolution Optical SpecTrograph (GHOST). Tokom marta 2025. godine, GHOST je više od dva sata pratio okultaciju, razlažući svjetlost zvijezde u spektar koji otkriva hemijske elemente prisutne u materijalu između.
"Kada sam počela posmatrati okultaciju spektroskopijom, nadala sam se da ću saznati nešto o hemijskom sastavu oblaka, jer takva mjerenja ranije nisu rađena. Ali rezultat je nadmašio sva moja očekivanja", rekla je Zakamska.
Podaci dobijeni instrumentom GHOST otkrili su prisustvo više metala, odnosno elemenata težih od helijuma. Još značajnije, visoka preciznost mjerenja omogućila je timu da po prvi put direktno izmjeri kretanje gasa u tri dimenzije. Posmatranja su pokazala dinamično okruženje s vjetrovima gasovitih metala, uključujući željezo i kalcij.
"Osjetljivost GHOST-a omogućila nam je ne samo da detektujemo gas u ovom oblaku, već i da izmjerimo kako se on kreće. To ranije nikada nismo mogli uraditi u ovakvom sistem", istakla je Zakamska.
Chris Davis, programski direktor NSF-a za NOIRLab, naglasio je da ova studija pokazuje snagu novog instrumenta GHOST, kao i jednu od ključnih prednosti Gemini opservatorije – brzu reakciju na prolazne astronomske događaje poput ove okultacije.
Precizna mjerenja brzine i smjera vjetrova potvrđuju da se oblak kreće nezavisno od matične zvijezde. U kombinaciji s dugim trajanjem zamračenja, to dodatno potvrđuje da je riječ o disku koji okružuje sekundarni objekt i orbitira u vanjskim dijelovima planetarnog sistema.
Izvor pokazuje i infracrveni višak, osobinu koja se obično vezuje za diskove oko mladih zvijezda. Međutim, J0705+0612 je starija od dvije milijarde godina, što znači da je malo vjerovatno da je disk ostatak ranog procesa formiranja planeta.
Zakamska pretpostavlja da je oblak nastao nakon sudara dvije planete u vanjskim dijelovima sistema, pri čemu su u svemir izbačeni prašina, stijene i krhotine, formirajući masivni oblak koji danas zaklanja zvijezdu.
Otkriće pokazuje kako nova tehnologija omogućava potpuno nove uvide u svemir. Instrument GHOST otvorio je novo poglavlje u proučavanju skrivenih fenomena u udaljenim zvjezdanim sistemima, nudeći važne tragove o dugoročnoj evoluciji planetarnih sistema.
"Ovaj događaj pokazuje da se čak i u zrelim planetarnim sistemima mogu desiti dramatični sudari velikih razmjera. To je snažan podsjetnik da svemir nipošto nije statičan, već stalna priča o stvaranju, uništavanju i transformaciji", zaključila je Zakamska.