图像显示了行星碰撞产生的巨大发光的行星体的可视化。在前景中，冰和岩石的碎片从碰撞中飞离，稍后将在地球和图像背景中看到的主星之间穿过。来源:Mark Garlick
在遥远的恒星系统中，巨大行星之间爆炸碰撞的余辉可能被探测到。
两颗巨大行星之间巨大碰撞的余辉可能首次被探测到。碰撞的残骸最终可能会冷却并形成一个全新的行星。如果这一观测得到证实，它将为实时观察新世界的诞生提供一个绝佳的机会，并为了解行星的形成打开一扇窗。
星光中的异常
2021年12月，天文学家观察到一颗不起眼的类太阳恒星，发现它开始闪烁。几个月来，这颗恒星发出的可见光(我们用眼睛可以看到的光)继续发生变化。有时它几乎消失，然后又恢复到以前的亮度。
这颗恒星距离地球大约1800光年，ASASSN-21qj是在asassn - sn天文调查首次观测到这颗恒星变暗之后被赋予的标识符。
看到这样暗淡的恒星并不罕见。它通常被归因于恒星和地球之间的物质传递。如果不是业余天文学家Arttu Sainio, ASASSN-21qj可能会被添加到不断增长的类似观测列表中。塞尼奥在社交媒体上指出，在人们看到这颗恒星的光线消失的大约两年半前，来自它所在位置的红外光发射增加了大约4%。
在几百摄氏度的相对高温下，物体发出的红外光最为强烈。这就提出了一个问题:这两个观察结果是否相关，如果是的话，围绕ASASSN-21qj到底发生了什么?
行星灾难
我们在《自然》杂志上发表了我们的发现，我们提出这两组观测结果都可以用两颗行星之间的灾难性碰撞来解释。人们认为，在行星形成的最后阶段，巨大的撞击是很常见的。它们决定了行星的最终大小、组成和热状态，并塑造了这些行星系统中物体的轨道。
在我们的太阳系中，巨大的撞击被认为是造成天王星奇怪倾斜、水星高密度和月球存在的原因。然而，到目前为止，我们几乎没有直接证据表明银河系中正在发生巨大的撞击。
碰撞的影响
为了解释这些观测结果，碰撞需要在撞击后的最初几个小时内释放出比恒星释放出的更多的能量。来自碰撞体的物质可能会过热并熔化或蒸发，或者两者兼而有之。
撞击形成了比原始行星大几百倍的炽热发光物质。ASASSN-21qj的红外增亮是由美国宇航局的WISE太空望远镜观测到的。WISE每隔300天左右才观测一次这颗恒星，很可能错过了撞击产生的最初闪光。
然而，由撞击产生的膨胀的行星体需要很长时间，也许是数百万年，才能冷却并缩小到我们可能认为是一颗新行星的样子。最初，当这个“后撞击体”达到最大程度时，它发出的光仍然可能高达恒星发出的光的百分之几。这样的天体可能会产生我们看到的红外增亮。
这次撞击还将大量的碎片喷射到恒星周围的一系列不同轨道上。这些碎片中的一小部分会在撞击的冲击下蒸发，随后凝结形成由微小的冰和岩石晶体组成的云。随着时间的推移，这些块状云团中的一些物质在ASASSN-21qj和地球之间经过，阻挡了一小部分来自恒星的可见光，并产生了不稳定的变暗。
从碰撞中获得洞见
如果我们对事件的解释是正确的，研究这个恒星系统可以帮助我们了解行星形成的关键机制。即使从目前有限的观察中，我们也学到了一些非常有趣的东西。
首先，要释放出观测到的能量，撞击后的天体一定是地球大小的几百倍。要形成这么大的天体，碰撞的行星必须是地球质量的几倍——可能和“冰巨星”天王星和海王星一样大。
其次，我们估计撞击后的身体温度约为700°C。由于温度如此之低，碰撞体不可能完全由岩石和金属构成。
冰巨人
至少有一颗行星的外部区域必须包含沸点温度较低的元素，比如水中的元素。因此，我们认为我们已经看到了两个富含冰的类似海王星的世界之间的碰撞。
红外光发射和观测到的碎片穿过恒星之间的延迟表明，碰撞发生在离恒星很远的地方——比地球到太阳的距离还要远。在这样一个系统中，有远离恒星的冰巨星，与天文学家经常在其他恒星周围观察到的许多紧密排列的行星系统相比，它更像我们的太阳系。
最令人兴奋的是，我们可以继续观察这个系统几十年的发展，并检验我们的结论。未来的观测，使用NASA的JWST等望远镜，将确定碎片云中颗粒的大小和组成，确定撞击后天体上层的化学成分，并跟踪这些热碎片是如何冷却的。我们甚至可能看到新月出现。
这些观测可以为我们的理论提供信息，帮助我们理解巨大的撞击如何塑造行星系统。到目前为止，我们唯一的例子是太阳系中撞击的回声。我们现在可以实时观看一颗新行星的诞生。
作者:Simon Lock -英国布里斯托尔大学地球科学学院NERC研究员matthew Kenworthy -莱顿大学天文学副教授zoe Leinhardt -英国布里斯托尔大学物理学院副教授
改编自一篇最初发表于The Conversation的文章。
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